應(yīng)用材料公司EnduraVolta使導(dǎo)線技術(shù)獲新突破

可能說(shuō)起應(yīng)用材料公司，我們還不熟悉。但是我們形影不離的手機(jī)、平板等這些電子設(shè)備中絕大多數(shù)的電子元件、芯片都是用他們的機(jī)器生產(chǎn)出來(lái)的。“我們的設(shè)備所生產(chǎn)的產(chǎn)品正在改變世界，我們更像是幕后英雄。”應(yīng)用材料中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)品事業(yè)部趙甘鳴先生在發(fā)布會(huì)上這樣對(duì)記者形容自己的公司。

隨著移動(dòng)設(shè)備的興起及迅速發(fā)展，移動(dòng)性對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備也有著舉足輕重的影響。在過(guò)去，光刻2D晶體管、光刻2D NAND是主流，但是現(xiàn)在已經(jīng)換成基于先進(jìn)材料的3D晶體管、3D NAND占主導(dǎo)。以前的產(chǎn)品對(duì)尺寸、厚度要求很少，但現(xiàn)在這些變成了競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵，自然的過(guò)去半導(dǎo)體設(shè)備的厚膜變成了現(xiàn)在原子級(jí)精密控制薄膜。除此之外還有很多要求上的變化，如過(guò)去的濕法清洗變成了現(xiàn)在的干法清洗以防止圖形破壞;以前傳統(tǒng)制程演進(jìn)為現(xiàn)在選擇性材料制程;過(guò)去薄膜是主導(dǎo)因素，現(xiàn)在界面工程成為關(guān)鍵;過(guò)去單一機(jī)臺(tái)，而現(xiàn)在在單一機(jī)臺(tái)上要集成多項(xiàng)制程。

對(duì)于終端用戶來(lái)講，他們的需求是更豐富的功能、更長(zhǎng)的電池壽命、更舒適的界面體驗(yàn)和更高的性價(jià)比等。芯片制造商隨之面臨的挑戰(zhàn)就在晶體管、互連、3D NAND和圖形四方面。3D存儲(chǔ)器的發(fā)展導(dǎo)致廠商的主要支出由光刻向材料沉積和去除轉(zhuǎn)移，另一方面邏輯芯片的復(fù)雜性也不斷增加。而晶體管的技術(shù)革新就需要設(shè)備結(jié)構(gòu)和制程技術(shù)的創(chuàng)新來(lái)做支撐。此外，隨著移動(dòng)設(shè)備性能越來(lái)越高，用于設(shè)備的晶體管數(shù)量急劇增加，而每個(gè)晶體管都要求高性能、更高密度的互連。

應(yīng)用材料公司(AppliedMaterials)推出其全新EnduraVolta化學(xué)氣相沉積(CVD)系統(tǒng)加入獨(dú)特的鈷金屬后，一舉突破導(dǎo)線技術(shù)傳統(tǒng)瓶頸，讓“摩爾定律”持續(xù)向下進(jìn)展到20納米。此外，應(yīng)材的EnduraVentura實(shí)體氣相沉積(PVD)系統(tǒng)不但成功協(xié)助客戶降低成本，更可制造出體積更小、耗能更低、性能更高的整合型3D芯片。

據(jù)趙甘鳴先生的介紹，該系統(tǒng)有兩個(gè)加工步驟：第一步是沉積一層平整的薄鈷襯墊膜，相對(duì)于典型的銅互連工藝，鈷的應(yīng)用可為有限的互連區(qū)域填充銅提供更大的空間;第二個(gè)步驟是在銅化學(xué)機(jī)械研磨之后，沉積一層選擇性CVD鈷覆蓋膜，改善接觸界面，進(jìn)而提高器件的可靠性。

應(yīng)材公司的EnduraVoltaCVD系統(tǒng)加入鈷金屬后，不但帶動(dòng)近15年來(lái)最重大的導(dǎo)線技術(shù)材料變革，也解決覆銅電路長(zhǎng)期面對(duì)的關(guān)鍵挑戰(zhàn)，讓“摩爾定律”一口氣突破20納米瓶頸，成為目前市面上唯一能夠做到精密鈷金屬薄膜沈積的機(jī)臺(tái)。此外，在EnduraVenturaPVD系統(tǒng)方面，除了展現(xiàn)應(yīng)材公司的精密材料工程技術(shù)，也獨(dú)特地支持以鈦?zhàn)鳛樽枵蠈恿慨a(chǎn)的替代材料，能節(jié)省更多成本，這套領(lǐng)先業(yè)界推出高量產(chǎn)等級(jí)的硅穿孔(TSV)金屬化制程解決方案，大幅提高TSV制程的可靠性。