ALTUS系列產品 - Lam Research

ALTUS系列產品

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化學氣相沉積(CVD) 原子層沉積(ALD)

科林研發市場領先的ALTUS®系統結合了CVD和ALD技術,可沉積先進金屬化應用所需的高度均勻一致的薄膜。

可使用ALD沉積鉬(Mo),以便更好地填充元件特徵。 或者,可使用非氟化鹵化物來沉積鉬,以避免在某些在鎢應用中造成的介電層損壞。 回蝕和化學機械平坦化(CMP)製程是使用已知的化學方法和設備完成的,可實現晶圓廠製程流程中的更快整合。

鎢沉積用於在晶片上形成導電特徵,例如接點與導孔和插栓。 這些特徵結構的尺寸往往細微狹小,而且僅使用少量的金屬,所以要最小化電阻並達成完全填充是非常困難的。 在這些奈米級尺寸下,即使是輕微的缺陷也會影響元件效能或導致晶片故障。

行业挑战

隨著半導體製造商轉向更小的製程節點,接點金屬化製程也面臨了嚴苛的微縮和整合挑戰,例如需最小化接點電阻,以滿足先進元件的低功耗與高速需求。

在奈米級結構上,利用傳統的CVD進行鎢(Tungsten)的完全填充時,會受到傳統阻障層(barrier)薄膜沉積不均勻的問題所限制。 這使特徵開口在完全填充之前關閉,從而產生空隙、較高的電阻和接點失效。 即使完全填充的較小特徵,也會因為含鎢量少而造成較高的接點電阻。

先進記憶體和邏輯特徵需要能實現完全、無缺陷鎢填充的沉積技術,並同時降低鎢塊的電阻。 為改善接點填充並降低接點電阻,良好的阻障層階梯覆蓋率以及更小厚度(相較於物理氣相沉積/CVD 阻障膜)的較低電阻率都是必需的。

對更先進計算能力的需求正在大幅增加,現今的晶片製造商正在規模競爭中,不斷突破可能的界限。

為什麼選擇鉬金屬

為滿足 NAND、DRAM 和邏輯特徵的要求,當前需要不同的沉積技術。 傳統的金屬化製程無法滿足這些微縮的要求,因此業界正將鉬(Molybdenum)金屬化運用在三種先進 IC 類型中。

但是,若要使用原子層沉積設備讓鉬在製造中變得可行,需要進行重大創新。 這些挑戰包括: 能夠施加高溫,實現先進的反應器和製程序列設計,能夠精確控制晶圓溫度,並透過各種化學處理方式傳輸固態鉬的反應原料。

欲了解更多相關資訊,請瀏覽「金屬化解決方案」頁面

主要客户利益

  • Quad-Station 模組架構,透過對襯墊層和主塊體進行連續處理和多溫度沉積,可實現製程靈活性和高生產率
  • 先進的 ALD 填充技術
  • 採用高溫真空壓差的機制進行晶圓曲度管理,可實現卓越的熱分佈且無晶背沉積
  • 用於反應原料輸送的 sub-fab 昇華櫃,可減少晶圓廠占地面積並實現不間斷的原料鋼瓶更換
  • 使用創新的先進化學蝕刻(ACE)進行整合清潔
  • 多站、多溫度順序或批量製程
  • 熱和電漿鉬 ALD
  • 電容式耦合電漿(CCP)和遠端電漿預處理選項
  • 靈活的平台配置
  • 業界標竿的鎢薄膜製程生產力
  • 利用科林研發的脈衝式成核層(pulsed nucleation layer,PNL)原子層沉積(ALD)製程產生成核層(nucleation layer),並以專利的多站序列式沉積製程(MSSD)架構實現現場的(in-situ)主塊體CVD填充製程
  • 利用ALD製程來減少厚度,以降低較薄的鎢薄膜整體電阻率,並改變以CVD製程的主塊體填充的晶格生長方式
  • 先進3D NAND和DRAM的低氟、低應力鎢填充製程
  • 透過在氮化鎢(WN)薄膜沉積中採用ALD製程,能以較薄的厚度(相較於傳統的阻障層)實現高的階梯覆蓋率。

產品

  • ALTUS® Halo
  • Concept Two® ALTUS®
  • ALTUS® Max
  • ALTUS® Max ExtremeFill™
  • ALTUS® DirectFill™ Max
  • ALTUS® Max ICEFill®
  • ALTUS® LFW

主要应用

  • 插栓、接點與導孔填充製程
  • 3D NAND字元線
  • 低應力複合材料之互連結構
  • 導孔和接點金屬化的氮化鎢(WN)阻障層
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