AMAT与诺发3维封装用Cu-TSV上的开发竞争激化

美国应用材料（Applied Materials，AMAT）与美国诺发系统（Novellus Systems）在3维封装用TSV（硅贯通过孔）技术上的开发竞争日益激烈。AMAT在TSV制造装置产品种类中增加了绝缘膜形成用单叶式CVD装置“Producer InVia”，使形成TSV的一连串工序所需的制造装置得以配套齐全。而诺发正在推进种子层等离子体CVD技术及与美国IBM联手进行的开发。

3维封装用TSV的工艺流程由以下工序组成：（1）开通孔（Via Hole）的“蚀刻工序”；（2）为确保TSV与硅（Si）底板的电气绝缘，而在孔的内壁形成绝缘膜的“绝缘膜形成工序”；（3）将通孔填入金属材料并制成TSV的“金属填埋工序”，（4）去除附着在TSV以外部分多余金属的“CMP（化学性机械研磨）工序”。其中（3）的金属填埋工序采用铜（Cu）材料的TSV，又可分为在作为（3-1）：填入Cu时的成长核部分上成膜的“Cu种子层成膜工序”和（3-2）：通孔中填入Cu的“镀Cu工序”。（1）～（4）的工序密切相关，前面的工序会对后面的工序产生很大影响。例如，（1）的蚀刻所开的通孔的表面形状如果不良，（2）则的绝缘膜形成会困难，或形成的绝缘膜电气特性会变差，又如（3-1）中形成的种子层的膜质不良，或者膜厚不足，则（3-2）的电镀工序中容易发生空孔，从而难以进行填入技术开发。

此次，AMAT面向（2）绝缘膜形成工序，制成了采用“Producer GT”平台的单叶式CVD装置。该装置既满足了热平衡（Thermal Budget）的要求，又可在高宽比为10：1的过孔的侧壁及底部使种子层均匀成膜。迄今面向（2）的绝缘膜形成工序有间歇式CVD和等离子体CVD等加工装置。AMAT称其制成的单叶式CVD装置，与间歇式CVD装置相比，吞吐量为8倍以上，成本为一半以下。特别是优先考虑TSV的电气特性而加厚绝缘膜时，其差别会更大。而与等离子体CVD装置相比，其高宽比较大的过孔的能力上更胜一筹。

而诺发则在进入2010年3月之后，接连发布了与（3-1）Cu种子层成膜工序相关的技术开发成果和将与美国IBM联手开发整个TSV工艺的消息。前者对于高宽比为10：1的通孔，已确认即使将种子层的膜厚减小到以往的1/4，在(3－2）Cu电镀工序也不会发生空孔。种子层的成膜采用等离子体CVD。而与IBM联手的开发，将把日本诺发的Cu电镀装置“SABRE”以及采用绝缘膜形成用等离子体CVD装置“VECTOR”等独立的工艺技术，嵌入到IBM的3维封装综合工艺中加以评估。（记者：长广 恭明）