国产12英寸氮化硅沉积设备进入中国IC制造龙头企业

2020年4月，北方华创THEORISSN302D型12英寸氮化硅沉积设备搬入(Movein)国内集成电路制造龙头企业。该设备的交付，意味着国产立式LPCVD设备在先进集成电路制造领域的应用拓展上实现重大进展。

化学气相沉积(CVD)技术是用来制备高纯、高性能固体薄膜的主要技术。在典型的CVD工艺过程中，把一种或多种蒸汽源原子或分子引入腔室中，在外部能量作用下发生化学反应并在衬底表面形成需要的薄膜。由于CVD技术具有成膜范围广、重现性好等优点，被广泛用于多种不同形态的成膜。

低压化学气相淀积(LPCVD)是在低压和特定温度条件下通过气体混合发生化学反应，在硅片表面淀积一层固体膜的工艺。例如：氮化硅薄膜淀积、多晶硅薄膜淀积、非晶硅薄膜淀积、二氧化硅薄膜淀积等。在集成电路制造技术特征尺寸越来越小的趋势下，立式LPCVD炉管设备(300mm/200mm)的温度均匀性差、颗粒控制指标，对产品电气特性和良率将产生越来越大的影响，因而对高端LPCVD炉管设备的性能提出了更高的要求，包括高精度温度场控制、高精度压力控制、良好的工艺均匀性、先进的颗粒控制技术、完整的工厂自动化接口、高速的数据采集算法等。对未来技术发展而言，会出现更高均匀性、更少颗粒、更高产能、更智能控制的进一步需求，这些需求将带来对高端LPCVD炉管设备进一步的挑战。

氮化硅(Si3N4)薄膜是一种应用广泛的介质材料。作为非晶绝缘物质，氮化硅膜的介质特性优于二氧化硅薄膜，具有对可动离子阻挡能力强、结构致密、针孔密度小、化学稳定性好、介电常数高等优点，常用于集成电路制造中的介质绝缘、杂质掩蔽、浅沟道隔离、掩膜、外层钝化保护等工艺。

作为一种性能优良的重要介质材料，在集成电路制造领域，氮化硅薄膜得到广泛使用，而颗粒控制水平是LPCVD设备能力的一项重要指标。

北方华创在氮化硅工艺设备THEORISSN302D的开发过程中，通过整合已有产品平台技术，针对性地研发了快速升降温加热技术和炉口气流优化技术，良好地解决了氮化硅工艺过程中颗粒控制不稳的技术性难题。并在满足常规生产能力的基础上，为提升客户使用的附加价值，进一步开发了长恒温区反应腔室设计，实现了高产能的硬件技术解决方案，匹配市场的多样化需求。

经过10余年的创新发展，北方华创立式炉从无到有，从设备研发到产业化，目前已形成氧化(Oxide)、退火(Anneal)、化学气相沉积(LPCVD)、合金(Alloy)四大系列工艺设备，设备性能达到国际同类产品的先进水平。北方华创在不断拓展产品应用领域的同时，也将致力于帮助客户提升工艺性能、提高产能、降低成本，为半导体集成电路领域的广大客户带来无限可能。