SI 500 ALE

核心特點與優勢

• 利用 PTSA 電漿源實現精準的低離子能量與離子偏壓控制 SI 500 ALE 將 SENTECH 專利的平面三螺旋天線（PTSA）感應耦合電漿（ICP）源與精細的射頻／偏壓（rf/bias）控制完美結合，藉此達到極低的離子能量。這使得系統能夠進行高度受控、具備數位化原子級步驟的超低損傷蝕刻，這對於原子層蝕刻（ALE）而言至關重要。低離子能量運作與離子通量控制能將基板次表面損傷降至最低、減少缺陷，並帶來更具均勻性與高重複性的蝕刻循環。

• 動態溫度控制與背面冷卻控制 SI 500 ALE 提供了基台電極的動態溫度控制功能，並配置了氦氣背面冷卻（helium backside cooling）與即時溫度感測技術。這能確保基板在極具挑戰性的 ALE 循環步驟中，依然能夠嚴格鎖定在設定的溫度區間內。由於 ALE 通常涉及對熱漂移（thermal drift）極為敏感的交替式化學吸附與物理轟擊步驟，保持溫度的穩定性將大幅有助於實現具備優異重現性的蝕刻速率與表面粗糙度（平滑度）。動態控溫結合背面氦氣冷卻技術，為 SI 500 ICP-RIE 設備在執行 ALE 和傳統連續蝕刻（continuous etch）應用時，皆能提供極具彈性的製程表現。

• 原位實時監控與高效氣體處理 對於原子層蝕刻（ALE）製程而言，具備偵測終點（endpoint）、即時監測反應以及在各步驟之間乾淨且可靠地切換氣體的能力是至關重要的。SI 500 ALE 的配置提供了可選配的原位型橢圓偏振儀（in-situ ellipsometry）等實時監控工具。此外，該系統擁有高效的氣體控制與切換機構，能完美支持對週期性 ALE 步驟的精準控制。這不僅能縮短製程循環時間、提升元件良率，更能有效偵測並避免過度蝕刻（over-etching）或製程漂移。

靈活性與模組化

SI 500 ALE 的工程設計旨在追求最大程度的靈活性與模組化架構。該系統支援處理多種對於尖端半導體與奈米技術應用至關重要的材料。這些材料包括但不限於：III-V 族與 II-VI 族化合物半導體（例如 GaAs、InP、AlGaN、GaN 和 InSb）、介電質、矽基材料（Si、SiC）、石英、玻璃以及各式金屬。

SENTECH SI 500 ALE 系統代表了無論在學術研究或工業級奈米級元件製造領域中，最前沿的原子層蝕刻技術。該系統專為提供原子級加工精度而設計，將 SENTECH 專利的平面三螺旋天線（PTSA）電漿源與獨立的射頻偏壓（RF bias）控制相結合，實現了對於亞奈米級（sub-nanometre）高精度 ALE 製程而言必不可少的離子能量微調能力。

除了專門的 ALE 配置外，SENTECH SI 500 系統在感應耦合電漿反應離子蝕刻（ICP-RIE）與極低溫（cryogenic）模式下，亦同步提供傳統連續蝕刻的能力。這種將連續蝕刻與 ALE 整合於單一製程中的能力，提供了一種高度受控且低損傷的製程方法，可在蝕刻線路接近關鍵異質界面或特定停止層時，精準地讓蝕刻停止。

SI 500 ALE 配置配備了動態控溫的基板電極，確保了跨週期蝕刻步驟之間的製程穩定性與可重複性。其全自動的真空與氣體處理系統，允許在反應前驅物氣體與惰性清洗（purge）氣體之間進行快速、無污染的高速切換，從而支持高度可靠的 ALE 循環。該系統亦可選配安裝 SENTECH AL 實時監控器（AL Real Time Monitor），以進行快速且高效的製程開發、優化與監測。

搭載 ALE 延伸功能的 SENTECH SI 500 系統，由先進的硬體與採用主從式架構（client-server architecture）的 SIA 作業軟體進行全面控制。底層配置了經過業界長期實證、高度可靠的可程式化邏輯控制器（PLC），用於對所有關鍵組件進行精準的實時同步控制。

配置選件

SI 500

• ICP-RIE 電漿蝕刻系統
• 配備小型真空裝載鎖
• 適用於最大 200mm 晶圓
• 基板溫度範圍：-20℃ 至 250℃
• 可選：-30℃ 至 200℃

SI 500 C

• 低溫ICP電漿體蝕刻系統
• 附真空裝載鎖
• 基片溫度範圍：-150℃至80℃（液態氮冷卻）
• 博世製程基片溫度範圍：-10℃至150℃（含循環冷卻器，選購）
• 自動切換單元，方便在低溫刻蝕和博世製程之間切換。

SI 500 400

• 用於多晶圓和大型基板的ICP電漿蝕刻系統
• 附真空裝載鎖
• 適用於最大380mm的晶圓。

SI 500 DRIE

• 用於氣體斬波製程的深反應離子蝕刻系統
• 快速氣體置換，減少波紋並實現更平滑的側壁
• 高效的ICP源耦合，實現快速刻蝕
• 適用於最大150mm晶圓