枚葉式半導体成膜装置向け高精度温度分布制御システム「SumiTune」を開発――ウェハー面内温度分布を高均熱化 住友電気工業

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住友電気工業は2021年2月24日、半導体製造プロセスの前工程(シリコンウェハー上への回路形成工程)での高精度温度分布制御システム「SumiTune(スミチューン)」を2021年1月に開発したと発表した。

枚葉式半導体成膜装置は、成膜処理中のウェハー面内の温度分布の均一性向上が重要な課題となっていたが、ウェハー成膜工程での面内の温度分布の高均熱化に対応。枚葉式半導体成膜装置の特色である成膜の高速処理と、成膜の高品質化を両立している。

SumiTuneは、6ゾーンに分けたヒーター(スミチューンヒーター)と、その6ゾーンを効率よく、かつ高精度で電力制御ができるコントローラー(スミチューンコントローラー)で構成されている。

SumiTune Heaterのゾーンイメージ

SumiTuneは、ウェハー全面の温度分布±0.5℃レベル(500℃時)の均一性を得ることができる。また、様々な温度分布に対応し、1台で温度に敏感な各種成膜工程に対応する。従来のヒーターでは得られなかった1Wレベルでの各ゾーンの電力調整ができ、装置やウェハーの非対称要素からくる不均質な成膜分布を微調整できるという。

成膜分布の改善イメージ

様々な環境に対応するチューニング性を持ち、大幅に開発時間を短縮。ウェハーを使用したトライ&エラーの評価回数を減らすことができ、開発コストを低減する。また、チャンバの環境に合わせた高均熱化ができ、これまでのバッチ式熱処理装置で得られなかった生産性と成膜膜厚均一性を両立できるため、回路配線の微細化や多層化ニーズに対応する。

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