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中微半导体设备（上海）有限公司的90/65纳米介质刻蚀机荣获2008年度中国半导体创新产品和技术奖.
1产品简介
中微公司Primo D-RIE系列90、65纳米刻蚀设备采用创新的设计,可应用于12英寸直径晶圆,90纳米及更高端工艺的芯片制造.具有自主知识产权的甚高频和低频混合射频去耦合反应等离子体源,独特的多反应室――双反应台系统和单晶圆独立加工环境,使Primo D-RIE系列设备适用于包括极深接触孔刻蚀、硬模板刻蚀、金属接触孔刻蚀、浅槽刻蚀等各种介质刻蚀,不仅各项刻蚀质量指标达到或超过了国外同类产品最先进的水平,而且设备的产出效率比国外同类产品高出35～50%.
2创新性和先进性
中微公司采用集成创新方法,结合行业通用研发准则,开发出具有自主知识产权的90/65纳米等离子体刻蚀设备.在该12英寸设备中,独特地采用多反应室系统,使硅片有独立加工环境.中微刻蚀设备中采用了甚高频和低频混合射频去耦合反应离子刻蚀的等离子体源,可加工90/65纳米芯片,并可延伸到下一代更高端芯片制造.刻蚀机的应用包括极深接触孔刻蚀、硬模板刻蚀、金属接触孔刻蚀、浅槽刻蚀等各种介电质刻蚀.主要的系统特点及技术优势如下：
● 去耦合反应离子刻蚀和稳定的射频系统设计,提供了对离子浓度和离子能量的分别控制,也达到了有效的关键尺度控制.
● 独特的射频输入和对称分布可对刻蚀过程和芯片内刻蚀均匀度达到精密控制.
● 具有自主知识产权的双重等离子体聚焦使刻蚀过程更为稳定和可靠,并使杂质微粒数降到最低.
● 每个反应立的射频发生器,各反应台均匀度的分别控制和刻蚀终点控制,使得每片晶圆可以在独立的反应环境中被刻蚀处理,达到最佳结果.这是业界第一次在同一机台上实现单晶圆或双晶圆加工随意转换成为可能.
● 双射频的下电极输入提供了稳定、可靠的等离子体浓度和离子能量, 从而使刻蚀过程稳定,可重复,并且使各反应台加工结果一致.
● 拥有自主知识产权,具有快速、稳定、可靠的调谐能力自隔离射频匹配装置.
● 反应室内壁选用高纯度,耐等离子体特殊材料.开发最佳的材料加工过程,大大降低损耗.将杂质微粒数降到最低.
● 上部电极直接加热和闭环控制确保了精确快速的晶圆处理温度环境控制.
● 系统可安装多达3个反应器,包括6个单晶圆反应台,在占用较少洁净室空间的同时,大大提高了芯片加工的输出量.
● 模板化系统构架使得安装和维护都变得更为便捷.
中微在等离子体刻蚀设备上采用新型的等离子体源,在加工芯片的质量、设备运转性能和输出量等方面具有技术优势,且具有明显的价格优势,产品性价比较高.中微公司Primo D-RIE 系列90/65纳米介电质刻蚀设备所具有的技术先进性和优势主要体现在以下方面：
● 稳定的介质刻蚀和射频系统设计,可提供对离子浓度和离子能量的分别控制,以达到有效的关键尺度控制.
● 独特的射频输入和对称分布可对刻蚀过程和芯片内刻蚀均匀度进行精密控制,可迅速调节参数达到工艺的优化点,并提高硅片之间的均匀度.
● 每个反应台设置独立的射频发生器,实现对各反应台均匀度和刻蚀终点单独控制,使得每片晶圆可以在独立的反应环境中被刻蚀处理,达到最佳处理效果.这使在同一设备上实现单晶圆或双晶圆加工随意转换成为可能.
● 双射频的下电极输入,可提供稳定,可靠的等离子体浓度和离子能量,从而使刻蚀过程更稳定,可重复性高,并且使各反应台加工结果一致.
● 拥有自主知识产权自隔离射频匹配装置的调谐能力,比市场同类产品的射频调谐时间大大缩短.
● 采用CCD实现高灵敏的刻蚀终点侦测：,在掩膜开放面积小于芯片面积1%的芯片上刻蚀过程中,仍能可靠地测出刻蚀停止点.超高刻蚀重点侦测能使过刻蚀最小化.当发生上游工艺膜厚偏离时,客户无须通过调整工艺时间来校正.本项目采用的CCD侦测技术能有效地提供终点侦测从而使人工干预减至最低.
● 模板化系统构架使得安装和维护都变得更为便捷.系统可安装多达3个反应器,包括6个单晶圆反应台,在占用较少洁净室空间的同时,可以提高芯片加工的输出量30%以上.
中微公司高层管理层十分重视知识产权工作,他们中的许多人是从海外归来的在半导体设备工业内的著名的技术专家或管理专家,对专利申请和专利保护非常熟悉.中微公司积极推动自有知识产权的创造,并非常注重保护自身知识产权.中微构建了以自主创新的发明专利为核心,以正确的申请策略、保护策略和经营策略为支撑的知识产权战略.在开发过程中,中微每年在客户集中的国家和地区申请5至7个核心专利.在过去的3年里,中微已经申请了70项核心专利.
通过四年努力,随着第一代刻蚀设备的成功开发,中微公司已形成了自主知识产权体系,为新产品开发打下了坚实的基础.
3应用和市场
中微公司刻蚀机独创地采用双反应台系统,相较于市场上单反应台刻蚀机在输出效率方面有突出的优势.中微公司刻蚀机可应用在极深接触孔刻蚀、硬模板刻蚀、金属接触孔刻蚀、浅槽刻蚀等各种介电质刻蚀.
中微公司90/65纳米刻蚀机经过大批量客户芯片测试,证明与美国和日本最先进的设备相比芯片加工结果不仅多数指标一样好,而且在一些关键指标上结果更好：同美、日主流设备厂商供应的产品相比,中微的产品不仅加工质量毫不逊色,而且产出效率要高出许多、加工成本要低很多.
由于优异的产品性能表现,中微公司90纳米刻蚀机产品已经被国际一流芯片生产线所试用.中微公司产业化前景光明,很有希望在未来几年形成产业化规模的装备企业.