應(yīng)用材料公司近期推出全新PVD沉積系統(tǒng)和全新Endura VoltaTM系統(tǒng)

應(yīng)用材料公司于2014年6月12日在北京召開了媒體見面會(huì)，由應(yīng)用材料中國半導(dǎo)體產(chǎn)品事業(yè)部技術(shù)總監(jiān)趙甘鳴博士就應(yīng)用材料公司新近推出的兩款全新系統(tǒng)進(jìn)行了全面宣講，從技術(shù)角度詳細(xì)介紹了兩款全新系統(tǒng)的創(chuàng)新性和先進(jìn)性。

1.應(yīng)用材料公司推出Endura VoltaTMCVD Cobalt系統(tǒng)，是現(xiàn)今唯一一款在邏輯芯片銅互連工藝中能夠通過化學(xué)氣相沉積實(shí)現(xiàn)鈷薄膜的系統(tǒng)。鈷薄膜在銅工藝有兩種應(yīng)用，平整襯墊（Liner）與選擇性覆蓋層（Capping Layer），將銅互連的可靠性提高了一個(gè)數(shù)量級。這一應(yīng)用是15年來銅互連技術(shù)材料方面最顯著改變。

●全新Endura VoltaTM系統(tǒng)獨(dú)特的鈷制程可減少互連的瓶頸，助力摩爾定律的延續(xù)

●鈷制程兩項(xiàng)突破性互連應(yīng)用支持下一代高性能、低能耗芯片

●工業(yè)界首次應(yīng)用選擇性化學(xué)氣相沉積（CVD）金屬制程，展示了應(yīng)用材料公司在精密材料工程中的領(lǐng)導(dǎo)地位。

隨著摩爾定律的推進(jìn)，線路尺寸越來越小，減少影響器件工作的空隙與防止電遷移失效就顯得更加必要?；趹?yīng)用材料公司業(yè)界領(lǐng)先的精密材料工程技術(shù)所建立的Endura Volta系統(tǒng)，可通過提供以CVD為基礎(chǔ)的平整襯墊與選擇性覆蓋層，克服了良率極限，幫助我們的客戶將銅互連技術(shù)推進(jìn)到28 nm及以下。

基于Endura Volta CVD系統(tǒng)的鈷工藝包括兩個(gè)主要的工藝步驟。第一步是沉積一層平整的薄鈷襯墊膜，相對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。這一步驟通過在同一平臺，超高真空下整合預(yù)清洗（Pre-clean）/阻擋層（PVD Barrier）/鈷襯墊層（CVD Liner）/銅種子層（Cu Seed）制程，以改進(jìn)器件的性能與良率。

第二個(gè)步驟在銅化學(xué)機(jī)械研磨（Cu CMP）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，可達(dá)到80倍。

2.應(yīng)用材料公司全新推出Endura VenturaTMPVD系統(tǒng)。該系統(tǒng)沿襲了應(yīng)用材料公司在業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的PVD技術(shù)，并融入了公司最新創(chuàng)新成果，能夠完成連續(xù)薄阻擋層和種子層的硅通孔（TSV）沉積，幫助客戶以更低廉的成本制造出更小、功耗更低的高性能集成3D芯片。結(jié)合應(yīng)用材料公司在精密材料工程領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)，該系統(tǒng)還與眾不同地采用了鈦?zhàn)鳛樽韪舨牧?，從而?shí)現(xiàn)降低成本的目的。Ventura系統(tǒng)的推出進(jìn)一步完善了應(yīng)用材料公司的硅片級封裝（WLP）設(shè)備產(chǎn)品線，適用于硅通孔、再分布層（RDL）和凸塊等各類應(yīng)用。

集成3D堆疊設(shè)備需要將大于10:1深寬比的TSV互連結(jié)構(gòu)用銅進(jìn)行金屬化。利用創(chuàng)新的材料和先進(jìn)的沉積技術(shù)，全新的Ventura設(shè)備可有效解決這一問題，從而顯著降低TSV制造成本。

Ventura系統(tǒng)采用更先進(jìn)的離子PVD技術(shù)，確保阻擋層和種子層的完整性，這對實(shí)現(xiàn)芯片的可靠間隙填充和互連尤為重要，因而能夠有效提高3D芯片的良率。此外，這些技術(shù)上的新突破能夠顯著改善離子的方向性，可在硅通孔中完成均勻連續(xù)的薄金屬層沉積，從而實(shí)現(xiàn)TSV所需的無空隙填充。由于方向性的改善，沉積速率得以大幅提高，同時(shí)還能顯著減少阻擋層材料和種子層材料的用量。此外，Ventura系統(tǒng)采用鈦?zhàn)鳛樽钃醪牧希商岣咴O(shè)備穩(wěn)定性，降低TSV金屬化過程中的整體成本。