北方华创发布12英寸先进气体团簇离子束刻蚀设备

6 月 2 日消息,北方华创今日发布全新 12 英寸气体团簇离子束(GCIB)刻蚀设备 Acme Glaion130。

该设备突破三大核心技术瓶颈,覆盖先进逻辑、存储、封装、硅光芯片及 AR / VR 应用场景。

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随着集成电路制程向先进节点迈进,芯片特征尺寸进入原子级,对加工精度、表面质量和损伤控制提出严苛要求,而传统化学机械抛光(CMP)、等离子刻蚀存在划痕、亚表面损伤、精度有限等短板,无法满足先进逻辑、存储、硅光芯片等领域的核心需求。在此背景下,离子束刻蚀凭借原子级精度和近零损伤优势,成为后摩尔时代半导体制造的关键工艺装备。

IT之家从公告获悉,传统等离子刻蚀依赖化学反应 + 离子轰击实现材料去除,而离子束刻蚀通过将离子加速并中和后直接轰击晶圆表面,依靠物理溅射完成材料去除,两者原理差异决定了性能差距。

与传统工艺相比,团簇离子束刻蚀精度为纳米级,方向性更佳,可实现近零损伤加工;几乎适配所有材料,工艺灵活性更高,能完成晶圆局部定点精修、任意角度刻蚀等复杂需求。

Acme Glaion130 成功攻克业内三大技术难题,实现关键技术自主:

气体团簇离子源技术:与常规单体离子源技术相比,刻蚀速率更快、表面质量更优、工艺损伤更低;团簇离子源的稳定性和束流质量达到同类型设备的更优水平,为原子级刻蚀提供核心支撑。

高速运动下电极技术:可实现晶圆的精准、快速定位,解决了高速运动下的稳定性难题,保障加工精度。

动态精确控制算法:搭载原位膜厚量测装置,形成所需刻蚀 Map 并优化载台运动轨迹,实现晶圆局部定点精修。

Acme Glaion130 具备多场景兼容能力,满足高端芯片及前沿领域刻蚀需求:

先进逻辑 / 存储芯片领域:通过定向刻蚀节省光罩层、降低工艺成本;设备实现高选择比刻蚀,可降低线条侧壁粗糙度、消除桥连缺陷,提升器件良率和性能,保障先进逻辑及存储芯片量产。

先进封装领域:实现表面活化、污染物去除及精准修平,提升晶圆键合质量和膜厚均一性,助力三维集成技术发展。

硅光芯片领域:可实现原子级表面平坦度,降低光散射损耗,提升光通信效率,助力硅光芯片产业向高端化迭代升级。

AR / VR 领域:支持离子束入射角度灵活调节,实现光栅刻蚀高均一性和渐变深度刻蚀,助力 AR / VR 设备光学性能升级。

北方华创表示,Acme Glaion130 实测性能优异,整面刻蚀膜厚控制精准,保持原子级光滑表面,综合性能达到同类型设备领先水平。

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