私たちは、人工知能（AI）の時代に突入しました。半導体業界においても、変革的なシフトと画期的なイノベーションが求められる、極めて複雑な時代を迎えています。 計算能力の高度化に対する需要は急速に増加しており、現在の半導体メーカーはスケーリングの限界を押し広げる競争を繰り広げています。
NAND、DRAM、ロジックの要求が変化する中、新たな成膜技術が必要となっています。 従来のメタライゼーションプロセスでは、これらのスケーリング要求を満たすことができず、業界は最先端の3つのICタイプすべてにおいて、モリブデン（Mo）メタライゼーションを導入しています。
モリブデンを採用する理由
さまざまな金属が検討されていますが、Mo（モリブデン）は、先端メモリおよびロジック向けに要求される原子レベルの寸法を満たすため、特に有望な選択肢とされています。 Moの採用を推進する主な要因の一つは、その薄膜の抵抗率であり、金属の微細化におけるデバイススケーリングに必要とされています。
タングステン（W）やその他多くの金属とは異なり、Moは電流漏れを防ぐための密着層やバリア層を必要としないため、電気的ショートのリスクを回避できます。 これによりプロセスの簡素化が可能となり、工程の削減とコスト削減が期待されます。
Moへの移行ソリューション
MoはALD（原子層堆積）により成膜でき、デバイス構造への充填性を向上させることが可能です。 また、フッ素を含まないハロゲン系プリカーサを使用することで、タングステンにおいて問題となる絶縁膜ダメージを回避できます。 さらに、MoのエッチバックやCMP（化学機械研磨）プロセスは、既存の薬液や装置を活用できるため、製造プロセスへの迅速な統合が可能です。
しかし、ALDツールを用いた製造でMoを実用化するためには、さらなる技術革新が必要となります。 Moの実用化には以下の課題が存在します：
- 高温プロセスの適用が可能であること
- 先進的なリアクター設計とプロセスシーケンスの確立
- ウェハ温度の精密制御
- Mo 固体プリカーサのバルク供給を、さまざまな化学的取り扱い技術を通じて提供
Lamは、ALD技術の革新をリードし、Moの採用を促進するための新技術開発に取り組んでいます。豊富な知識と研究、装置設計、単一プロセスの性能向上、デバイスやアプリケーション全体での統合を活用し、最新のALD技術「ALTUS® Halo」を導入しました。
抵抗スケーリングのために ALTUS® Halo を導入
ALTUS® Haloは、Lamが提供する3D NANDワードラインメタライゼーションにおける最大規模のインストールベースを基盤としており、半導体メーカーが未来に向けた技術革新を推進できるよう支援します。 信頼性の高いALTUS製品ラインの次世代モデルとして、3D NAND、DRAM、およびロジック向けのソリューションを提供します。
参考資料
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Everything About ALTUS Halo