挑戰(zhàn)芯片尖端工藝，應(yīng)用材料公司三款利器齊把舵

近年來，半導(dǎo)體芯片工藝逐漸向10nm以下邁進，晶圓廠和封測廠都在積極擴張。“工欲善其事，必先利其器”，應(yīng)用材料公司作為全球最大的半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)商，為了迎接下一波工藝發(fā)展的潮流以及推動半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也正在各個方面進行布局。11月17日，在北京召開的媒體說明會上，應(yīng)用材料公司即帶來了三款半導(dǎo)體行業(yè)的先進“利器”。

PROVision™系統(tǒng): 分辨率精確到1nm

在說明會上，應(yīng)用材料中國公司資深工藝經(jīng)理李文勝自豪地說到，“應(yīng)用材料公司新的PROVision™系統(tǒng)是目前業(yè)界最先進的電子束檢測工具，結(jié)合了應(yīng)用材料公司在電子束復(fù)查和測量領(lǐng)域長達20多年的領(lǐng)先經(jīng)驗和最新創(chuàng)新成果。”

據(jù)介紹，新的PROVision™系統(tǒng)具有別人無可比擬的優(yōu)勢：它是唯一能精確到1nm分辨率的電子束檢測工具，對于小于等于10nm的多次圖型光刻、鰭式場效應(yīng)晶體管(FinFET)制造、DRAM以及3D NAND器件的研發(fā)、進入量產(chǎn)和生產(chǎn)工藝控制尤為關(guān)鍵;它的檢測速度提高了3倍，適用于大部分最具挑戰(zhàn)性的電子束檢測應(yīng)用。

隨著客戶逐漸轉(zhuǎn)向更先進的技術(shù)節(jié)點，這款新一代電子束檢測系統(tǒng)能夠為其提供最高的分辨率和圖像質(zhì)量，同時保持最快的檢測速度。自面市以來，PROVisionTM系統(tǒng)迅速獲得市場認可，被多家關(guān)鍵客戶采用。

SelectraTM系統(tǒng)的革命性工藝：再狹小的空間都能精準蝕刻

以往，蝕刻工藝分為濕法蝕刻和干法兩種，但是面對材料尺寸的縮小，傳統(tǒng)的蝕刻方法暴露了它們的缺陷。傳統(tǒng)的濕法蝕刻工藝容易破壞高深寬比器件，也無法穿透小尺寸器件;而傳統(tǒng)的干法蝕刻工藝缺乏極端選擇性，橫向蝕刻控制能力不足。這兩種技術(shù)都無法支持摩爾定律的發(fā)展，為此，應(yīng)用材料公司推出了Applied Producer@ SelectraTM選擇性蝕刻工具。應(yīng)用材料中國公司首席技術(shù)官趙甘鳴提到，SelectraTM系統(tǒng)的革命性工藝可進入極狹小的空間，從而實現(xiàn)前所未有的選擇性材料清除和原子級的蝕刻精準性，適用于各類電介質(zhì)、金屬和半導(dǎo)體薄膜，該系統(tǒng)廣泛的工藝范圍以及精確控制無殘留物和無損傷材料清除的能力，顯著擴大了蝕刻技術(shù)的應(yīng)用范圍，可用于圖案化、邏輯、代工、3D NAND及DRAM等關(guān)鍵蝕刻應(yīng)用。

可以想象，未來，芯片制造商或?qū)⒔柚鳶electraTM系統(tǒng)生產(chǎn)出3D設(shè)備，并探索新的芯片結(jié)構(gòu)、材料和集成技術(shù)。

Endura@ VoltaTM CVD W：降低鎢薄膜電阻，提高良率

移動技術(shù)的發(fā)展推動著半導(dǎo)體器件的縮小，但是尺寸的縮小會導(dǎo)致性能的降低。應(yīng)用材料中國公司資深工藝工程師吳桂龍用自行車來比喻這個問題：影響自行車速度的原因主要是阻力和距離，但是自行車材料從鋼、鋁到碳，高性能的材料大大減低了阻抗。同理，對于晶體管而言，接觸區(qū)的材料對晶體管的電阻和良率有著很大的影響，而VoltaTM CVD W 可使接觸電阻最多降低90%。在自行車比賽中，一輛車倒下，可能引發(fā)一大片車倒下。晶體管也是一樣，先進芯片設(shè)計中的高密度特征以及缺乏多余的通孔，意味著一個簡單的孔洞就會造成器件完全損壞，從而帶來嚴重的良率損失。為此，應(yīng)用材料公司采用了獨特的“選擇性”抑制機制，可生成自下而上的填充，而不會產(chǎn)生縫隙和孔洞問題。對成核層的上部區(qū)域進行特殊的預(yù)處理可促成鎢自下而上生長，從而盡可能減少因夾斷而造成的孔洞或接觸區(qū)縫隙的產(chǎn)生。

隨著摩爾定律的失效，材料工程或?qū)⑹峭黄乒に嚻款i的重大缺口，這就給了應(yīng)用材料公司這類以材料工程見長的制造設(shè)備供應(yīng)商無限的機會和可能。應(yīng)用材料公司能夠帶來差異化的器件性能和良率解決方案，在全球17個國家有82個分支機構(gòu)，過去十年，每年對研發(fā)和工程的投資超過10億美元，2016財年的研發(fā)投入達到15億美元。新一輪的產(chǎn)業(yè)變革，應(yīng)用材料公司將扮演著成就未來的關(guān)鍵性角色。