泛林推出全球首款鉬金屬原子層沉積設備ALTUS Halo

美國半導體設備巨頭Lam Research（泛林集團）推出全球首臺鉬原子層沉積設備 ALTUS Halo，以及可實現超高精度蝕刻的設備 Akara。

近日，半導體設備巨頭 Lam Research 宣布推出全球首款利用金屬鉬的特性來生產先進半導體的原子層沉積（ALD）設備——ALTUS Halo。該設備突破了傳統(tǒng)金屬的限制，推進先進應用晶片的微縮。

據悉，ALTUS Halo設備可為先進半導體元件提供*的低電阻率金屬填充以及無空隙鉬金屬化的高精度沉積。Lam Research 表示，該設備目前正與所有*的芯片制造商進行驗證和試量產，預計將為未來人工智能、云端運算和下一代智慧元件所需的先進存儲和邏輯芯片的微縮奠定基礎。

金屬“鉬”是實現下一代芯片所需低電阻金屬化的理想選擇。在半導體元件中，電子訊號需要快速通過導線（如3D NAND字元線）來發(fā)送命令。這些納米級導線是通過蝕刻制成，傳統(tǒng)上，當不能使用銅時，會用鎢來填充以創(chuàng)建必要的連接。然而，金屬電阻率越低，訊號速度就越快。鎢雖然在一定程度上滿足了需求，但隨著NAND、DRAM和邏輯元件微縮到更復雜架構，如3D整合，電子訊號必須通過更嚴格的連接傳輸，這增加了潛在的瓶頸并使速度變慢，且在某些情況下還可能發(fā)生電子短路。

相比之下，鉬在納米級線路中的電阻率比鎢低，而且不需要粘附層或阻障層，這不僅可以減少制程步驟、提高生產效率，還有助于提升晶片速度。因此，鉬被認為是這些應用和未來應用的理想金屬。

Lam Research 通過新沉積技術，率先在大量生產中使用鉬的原子層沉積技術，使其成為可能。據介紹，ALTUS Halo設備在大多數情況下可提供比傳統(tǒng)鎢金屬化多50%以上的電阻改善。

目前，ALTUS Halo設備已投入量產，并獲得了*量產3D NAND制造商的初期采用。這些制造商在韓國和新加坡均設有晶圓廠，同時也在先進的邏輯晶圓廠中獲得采用。此外，與DRAM客戶的開發(fā)工作也在持續(xù)進行中。

美光負責 NAND 開發(fā)的公司副總裁 Mark Kiehlbauch 表示：鉬金屬化的集成使美光能夠在*新一代 NAND 產品中率先推出業(yè)界*的 I/O 帶寬和存儲容量。ALTUS Halo 設備使美光將鉬投入量產成為可能。

除 ALTUS Halo 外，Lam Research?還同期推出了一款等離子體蝕刻設備 Akara，其采用固態(tài)等離子體源，生成的等離子體響應速度提升了 100 倍，支持更大縱橫比的超高精度蝕刻，以形成復雜的 3D 結構。

據Lam Research介紹，Akara支持環(huán)繞式閘極（GAA）晶體管和6F2 DRAM和3D NAND組件的微縮，并且可擴展至4F2 DRAM、互補場效晶體管和3D DRAM。這些組件要求具挑戰(zhàn)性的關鍵蝕刻步驟和*的極紫外光（EUV）光刻圖案，以形成復雜的3D結構。

在3D芯片制造過程中，構建深寬比越來越高的微小特征結構需要達到埃米級的精度，這已超出目前主流電漿蝕刻技術的能力。而Akara技術則利用Lam Research專利的DirectDrive技術，使電漿反應速度提高100倍，能夠在受控條件下創(chuàng)建出原子級特征結構。

Lam Research全球產品業(yè)務群資深副總裁Sesha Varadarajan表示：“新型蝕刻機臺Akara和原子層沉積設備ALTUS Halo的推出，是Lam Research在半導體制造領域持續(xù)創(chuàng)新的體現。我們將繼續(xù)致力于為客戶提供*先進的技術解決方案，推動半導體行業(yè)的不斷發(fā)展。”