北方华创研发成功原子层刻蚀设备
传统等离子刻蚀设备在进入14nm以下技术代，以及其它低损伤要求的刻蚀领域以后，会面临诸如刻蚀损伤、负载效应以及控制精度等一系列挑战，而最佳的解决方案是原子层刻蚀技术。基于循环方式的原子层刻蚀，在原理上与常规的等离子体刻蚀有所不同。一种典型的逐层刻蚀方法如下图所示，首先将结合气体导入刻蚀腔，吸附于材料的表面，形成一个结合层。这一改性步骤具有自停止性，即表面一旦饱和，反应立即停止。接着，清除刻蚀腔中过量的结合气体，并引入刻蚀气体。刻蚀气体形成等离子体后，通过离子轰击材料表面，物理性去除之前产生的结合层，进而留下下层未经改性的表面。这种去除过程仍然是有自停止性的，因为一旦结合层被全部去除后，该过程也将终止，不会继续去除下面的材料。上述步骤完成后，表面的一层材料即可被精确地去除。不断循环重复上述过程，通过控制循环次数，可精确控制刻蚀深度、刻蚀速率等。
北方华创微电子开发的原子层刻蚀设备，集合了等离子能量精确控制、超快速气体切换、射频与气体同步控制等关键技术。通过表面修饰、表面去除的循环重复，达到逐层刻蚀的效果，实现了精确可控、均匀性好、表面粗糙度小、损伤低、无负载效应的刻蚀制程。该设备已顺利实现客户端工艺验证。
原子层刻蚀技术是集成电路、芯片制造领域高端科技的代表，可以广泛应用于14nm以下集成电路、硅基半导体器件、III-V族化合物器件、石墨烯等二维材料器件的制造中。
