Виробництво чіпів: процес ISSG

Що таке ISSG?

ISSG (In-Situ Steam Generation) is a high-temperature oxidation process in semiconductor manufacturing, the core principle of which is to use hydrogen (H₂) and oxygen (O₂) to directly synthesize highly active water vapor in the reaction chamber, and dissociate to generate atomic oxygen (O*) to achieve precise oxidation of silicon surface. Different from traditional furnace oxidation, ISSG is Характеризується: покоління на місці: водяна пара генерується безпосередньо на поверхні пластини, щоб уникнути зовнішнього забруднення; Відновлення атомного рівня: сильне окислення атомного кисню може відновити суспензійну зв’язок інтерфейсу кремнію/кремнезему та зменшити міжфазну щільність станів до менше 10⁰ cm⁻² (в 10 разів нижче традиційного процесу); Низькотемпературний прорив: низькотемпературна ISSG, розроблена в останні роки, може працювати нижче 600 градусів .

0040-02544 Верхня тіло, DPS Metal

процес ISSG

Попередня обробка та введення газу

Після очищення та зневоднення пластина відправляється в реакційну камеру, і вводиться суміш H₂ і O₂ (співвідношення 0 . 1%-99.9%), а швидкість потоку 1-100 slm/s .}} Повітряний тиск коригується для 5.5-8}}}).

Активація високої температури та генерація атомного кисню

Пластина швидко нагрівається до 900-1100 ступеня, а газ реагує при тепловому каталізі:

2H₂ + O₂ → 2H₂O → 2H⁺ + O + e⁻

Високореактивне атомний кисень генерується .

Оксид росту та контроль товщини

Атомний кисень реагує з кремнієвою субстрату: si + 2 o* → sio₂, щоб утворити ультра-тонкий оксид шару 0.5-2 nm .

Технологія регулювання динамічного тиску: через 5 циклів тиску (наприклад, 6 . 5 Торр → 5,5 Торр → 6,5 Торр-Альтернативний), щоб компенсувати різницю між крайовим і центральним тиском повітря, щоб вирішити проблему розподілу товщини "M-типу").

Ключові програми ISSG у виробництві чіпів

1. Шар інтерфейсу воріт

У процесі металевих воріт (HKMG) 0.5-1.2 NM SiO₂ інтерфейс був вирощений ISSG для оптимізації стану інтерфейсу між HFO₂ та кремнієвою підкладкою .

Функція: Зменшіть струм витоку затвора (50% зниження струму витоку на 90 нм вузла) та покращують рухливість електронів .

2. Наноструктури GAA закруглені

У транзисторах GAA (загальна об'ємна ворота) на краях наношетів є гострі кути, внаслідок чого електричне поле концентрується . низька температура ISSG (<600°C) Modified sharp corners into rounded corners by selective oxidation.

Ефект: Напруга розбиття збільшується на 30%, щоб уникнути недостатності передчасних воріт .