Plasma-Therm  一直致力于等离子体工艺的创新，通过批量等离子体蚀刻和等离子体沉积产品开发了内部技术。 随着行业的发展，Plasma-Therm 开发了单晶圆蚀刻和沉积设备，并不断扩展产品组合，以满足功率半导体和化合物半导体市场的需求。 以下是《半导体芯科技》对于该公司的书面采访。

问： 等离子体技术是 Plasma-Therm 的重点关注点。 您能否解释一下微电子制造中，使用等离子体工艺的优势？

半导体工艺技术由四种主要技术组成：光刻、清洁、沉积和蚀刻。 等离子体可以用于四种工艺中的三种：清洁、沉积和蚀刻工艺。 在微电子加工中使用等离子体有多种优点。 等离子体是这些工艺中的能源，用于激发分子，然后根据工艺，在制造过程中为您提供所需的结果。 在清洁工艺中，等离子体用于激发和分解气体分子，从而去除晶圆表面的光刻胶和其他残留物。 在沉积工艺中，等离子体激发并分解气体分子，然后气体分子重新组合，在晶圆表面形成所需的薄膜。 在蚀刻工艺中，等离子体激发并分解分子，然后分子与需要从晶圆表面去除的材料发生反应，从而产生制造半导体芯片所需的结构。 

使用称为等离子体蚀刻偏压的技术，您可以进一步创建一个工艺环境，有助于在沉积过程中致密化和调整应力，或者在蚀刻过程中，它将有助于加速去除过程，以及更好地透过晶圆上定义的样式而达到所需的特征。 

因此，在制造过程中因为我们可以使用等离子体而不是高温激发气体，使用等离子体能够在相对较低的温度下处理晶圆。 通过控制等离子体的特性，您可以达到先进微电子半导体制造所需的微型特征。 

问：您能否分享一些透过您的设备促进的材料改性过程的示例？ 这些修改如何有助于提高微电子器件的性能？

材料改性在 MEMS、光学和半导体工艺中可以采取多种形式。 在 Plasma-Therm，我们的主要关注点是工艺中材料的沉积和去除。 我们还具备通过 Heatpulse^TM 快速热处理系统进行材料改性的能力。 使用Heatpulse系统，可以进行热退火来激活材料，从而使半导体性能更好。 退火还可用于减少应力、去除缺陷或使沉积材料再结晶。 在沉积过程中，通过离子的操纵，我们可以调整沉积薄膜的应力。 这有可能改善芯片的电气特性或提高薄膜的密度，从而有可能改变蚀刻特性。 在蚀刻过程中，我们使用偏压来帮助提高蚀刻速率或帮助蚀刻在晶圆上定义的图案结构。 所有这些工艺都以各自的方式帮助改进客户的集成电路或 MEMS 器件的生产。 

问：您能否详细说明一下您的设备在芯片分割 (die singulation) 中的作用？ 您的设备在此过程中帮助克服了哪些挑战？

将晶圆上制造的芯片分成单个芯片，也就是芯片分割工艺，主要采用三种方法：锯切划片、激光切割和等离子蚀刻。 随着行业转向小芯片技术，裸片变得更大、更昂贵，良率变得更加重要。 在锯切中，由于切割轮的原因，可能会出现裂纹或粗糙边缘； 在激光切割中，因为剥蚀作用的可能性，熔化的硅可能最终落在芯片上。 使用等离子蚀刻技术，在切割过程中损坏芯片的风险较小。 在蚀刻过程中，所有芯片可同时分离，不须来回处理。 另一个优点是，当使用等离子蚀刻时，切割工艺所需的线的宽度可以更小。 这可以创造更多的区域来在晶圆上构建额外的芯片，进一步提高了单位晶圆中的芯片产量。 与切割过程中的锯切或使用激光相比，使用 Plasma-Therm Singulator® 的等离子切割系统将有助于降低成本并提高芯片的总体质量和产量。 

问：您能否提供您的设备设计如何解决化合物半导体的先进工艺的示例？ 这些工艺与传统硅基半导体工艺有何不同？

Plasma-Therm 的专长之一是在化合物半导体中的 LED、micro-LED 和 VSCEL 激光器件等光电子蚀刻，以及在功率半导体碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN) 等宽带隙材料的蚀刻加工。 另一方面我们还拥有工艺流程中使用的电介质和金属的沉积专业知识。 

借助 VERSALINE® 和 Corial 系统，我们能够蚀刻化合物半导体材料，以及工艺中用于隔离的电介质。 功率半导体SiC 材料的蚀刻需要使用较高的蚀刻偏压来帮助破坏键，SiC 蚀刻还使用 SF₆，但不像硅工艺那样频繁使用其他氟气。 

对于砷化镓 (GaAs) 加工，VERSALINE 蚀刻也使用用于硅工艺常见的BCl₃ 和 Cl₂。 根据工艺，蚀刻偏压的控制至关重要，尤其是在蚀刻需要停止在如金等金属上的时候，需要低偏压来防止金溅射，以避免器件漏电。 

化合物半导体加工还使用氮化硅和氧化硅电等介质层来保持各区域彼此分离。 VERSALINE 平台上的等离子体增强化学气相沉积 (PECVD) 腔可用于这些沉积工艺，并进一步在这些过程中达到良好的应力控制和低的表面损伤。 

之后，在这些材料上蚀刻以形成芯片上通孔和触点。而金属沉积可使用我们的 Endeavor™ 和 Eclipse™ PVD设备进行。 

硅半导体和化合物半导体之间的主要区别在于化学和工艺条件的细微变化，以实现不同材料所需的特性。 

问：您的设备是可配置的。 您能否详细说明一下您提供的灵活性和定制选项？ 您如何与客户合作以确保他们获得所需的设备和功能？

VERSALINE 平台是我们可为客户提供最大的灵活性的系统。 它可以透过不同配置，而用于单晶圆的研发工具，或作为大批量、多腔体生产工具。 该设备可以根据客户的要求配置各种腔室。 对于大批量生产，VERSALINE 可以将多个腔室配置为电感耦合等离子体 (ICP) 配置以利生产。对于的研发单位或小批量制造用户，VERSALINE可以配置多个腔室结合反应离子蚀刻 (RIE)、ICP 和深硅蚀刻 (DSE) 腔室。 Plasma-Therm 提供六种不同的蚀刻/清洁腔：RIE、ICP、DSE、离子束蚀刻 (IBE)、原子层蚀刻 (ALE) 和高密度自由基(HDRF^TM) 腔。 对于沉积，我们提供 PECVD、高密度等离子体化学气相沉积 (HDPCVD)、大面积 PECVD 和离子束沉积 (IBD) 室。

Plasma-Therm 不仅能够根据客户的蚀刻和沉积要求来配置系统，也能够配置我们的系统来符合各种不同产量需求的用户。 为此，我们与客户密切合作，了解他们的技术要求、当前和未来的产量需求，而相应地配置产品。 我们与客户合作并满足他们的需求的努力反映在我们的客户满意度奖项中。 例如Plasma-Therm 连续 12 年荣获 TechInsights（原 VLSI Research）十大设备供应商奖项。 

问：您能否讨论一下 Plasma-Therm 为扩展其解决方案而进行的一些收购和战略合作伙伴关系？ 这些举措如何帮助扩大您的产品范围？ 

Plasma-Therm 自 1974 年以来一直致力于等离子体工艺的创新。大约在最初的 20 年里，我们通过批量等离子体蚀刻和等离子体沉积产品开发了内部技术。 随着行业的发展，我们不断发展，开发了单晶圆蚀刻和沉积设备以满足化合物半导体市场的需求。 自 2009 年通过管理层收购将 Plasma-Therm 重建为独立实体以来，我们进行了多次收购并建立了战略区域合作伙伴关系，以帮助扩大我们的市场。

从 2011 年收购 Advanced Vacuum 开始，我们就通过收购战略性地将工艺技术添加到我们的产品中。 通过 Nanoplas，我们在我们的产品线中添加了关键的等离子体清洗去除工艺。收购 KOBUS^TM，我们现在拥有原子层沉积 (ALD) 能力。 凭借 Nanotech 的离子束(Ion Beam)技术，我们成为光学领域的关键参与者。 Corial 使我们在功率半导体领域拥有独特的地位，我们可以与初创公司或使用单晶圆技术的开发业务合作，然后将该技术转移到我们的 VERSALINE 产品中，从而使我们的客户能够从研发到大批量制造的无缝过渡。 最近，我们添加了 OEM Group 的干法工艺产品，这为我们提供了一系列传统设备，以支持功率半导体市场和在 200 毫米及以下的晶圆厂。 

最近收购 Thin Film Equipment SrL 以及其先进的溅射技术，显著扩展了我们在功率器件市场的产品组合，因为 TFE 的 PVD 工具套件是专门为满足 MEMS、功率 RFID 和其他半导体应用的要求而设计的。 在 Plasma-Therm，创新和客户满意度是一个永无止境的过程。