作为半导体制造与先进晶圆级封装应用领域中领先的晶圆工艺解决方案供应商，盛美半导体设备近日发布了一款300mm晶圆单片SPM（硫酸和过氧化氢混合酸）设备，可广泛应用于先进逻辑、DRAM，3D-NAND等集成电路制造中的湿法清洗和刻蚀工艺，尤其针对处理高剂量离子注入后的光刻胶（PR）去除工艺，以及金属刻蚀、剥离工艺。该新设备拓展了盛美的SPM工艺产品，覆盖了高温SPM的工艺步骤，随着技术节点推进到10nm及以下，这些步骤数量将越来越多。

“盛美的单片SPM设备是在盛美的Ultra C Tahoe设备基础上而开发。盛美Tahoe设备的优越性能已得到验证，可解决大部分常规温度的SPM工艺步骤。”盛美半导体设备董事长王晖表示：“我们开发的单片SPM设备，对Tahoe设备已被验证的工艺能力做了进一步补充，增加了高温SPM工艺能力，也进一步丰富了我们的湿法产品系列。我们以成为全球主要的清洗解决方案供应商为目标，会继续开发新的工艺能力，包括先进的高温IPA干燥技术和超临界二氧化碳干燥技术。”

目前大部分SPM湿法工艺中硫酸与双氧水混合后的工艺温度在145摄氏度以下，被广泛应用于光刻胶去除，刻蚀后、常规剂量离子注入后、化学机械抛光（CMP）后的清洗工艺。盛美的Ultra C Tahoe系统已于2018年发布，将槽式硫酸与单片清洗整合在一套系统中，针对处理上述这些工艺，其优越的性能已获得了业界的认可，在得到更好的清洗效果的同时，因为大幅减少了硫酸的用量，成本也得以大幅降低。

然而，随着技术节点推进到10nm及以下，工艺温度要求在145摄氏度以上、甚至超过200摄氏度的SPM工艺步骤逐渐增加。高剂量离子注入后的光刻胶去除、无灰化步骤的纯湿法去胶工艺，以及特殊的金属膜层刻蚀或剥离，都对SPM的温度提出了更高的要求，盛美新的单片SPM设备因能支持更高温度正好解决了这一过渡问题，并提供了额外的优势，包括缩短工艺时间、去除有机物污染、减少清洗和去胶后膜层损失等。

“盛美的Tahoe系统所针对的硫酸工艺为主流的常规温度，与一般的单片SPM系统相比，可显著减少硫酸用量，环境友好。”王晖博士表示：“而更先进的技术节点越来越多地采用更大剂量的离子注入工艺。这些高剂量离子注入使光刻胶硬化，这样就要求更高温度的SPM来进行有效的去除，以免产生缺陷。我们新的单片高温SPM设备可满足这些需求，优化的工艺腔体可支持更高的温度，使我们在关键工艺步骤之后能更快更有效地去除硬化的光刻胶与有机物残留缺陷。”

盛美的新型单片高温SPM设备使用独特的多级梯度加热系统来预热硫酸，然后将硫酸与过氧化氢混合以达到超高温。同时，盛美腔体支持配置其他多种化学品，并配备在线化学品混酸（CIM）系统，可用于动态设置工艺中的化学品配比及温度。该腔体配置还可支持更多的化学品和灵活的辅助清洗方案，比如盛美独有的专利技术SAPS和TEBO兆声波技术。

盛美半导体已于2021年交付两台该新设备给国内的客户进行工艺开发与验证，其中一家从事逻辑工艺研发，另一家从事存储工艺研发。最近，盛美又收到了来自中国客户的新订单，预计2022年初交付。这些设备配备了盛美独有的兆声波清洗方案，可拓展应用于3D结构清洗，如硅通孔清洗(TSVs)等。