应用材料公司EnduraVolta使导线技术获新突破

可能说起应用材料公司，我们还不熟悉。但是我们形影不离的手机、平板等这些电子设备中绝大多数的电子元件、芯片都是用他们的机器生产出来的。“我们的设备所生产的产品正在改变世界，我们更像是幕后英雄。”应用材料中国半导体产品事业部赵甘鸣先生在发布会上这样对记者形容自己的公司。

随着移动设备的兴起及迅速发展，移动性对半导体设备也有着举足轻重的影响。在过去，光刻2D晶体管、光刻2D NAND是主流，但是现在已经换成基于先进材料的3D晶体管、3D NAND占主导。以前的产品对尺寸、厚度要求很少，但现在这些变成了竞争的关键，自然的过去半导体设备的厚膜变成了现在原子级精密控制薄膜。除此之外还有很多要求上的变化，如过去的湿法清洗变成了现在的干法清洗以防止图形破坏;以前传统制程演进为现在选择性材料制程;过去薄膜是主导因素，现在界面工程成为关键;过去单一机台，而现在在单一机台上要集成多项制程。

对于终端用户来讲，他们的需求是更丰富的功能、更长的电池寿命、更舒适的界面体验和更高的性价比等。芯片制造商随之面临的挑战就在晶体管、互连、3D NAND和图形四方面。3D存储器的发展导致厂商的主要支出由光刻向材料沉积和去除转移，另一方面逻辑芯片的复杂性也不断增加。而晶体管的技术革新就需要设备结构和制程技术的创新来做支撑。此外，随着移动设备性能越来越高，用于设备的晶体管数量急剧增加，而每个晶体管都要求高性能、更高密度的互连。

应用材料公司(AppliedMaterials)推出其全新EnduraVolta化学气相沉积(CVD)系统加入独特的钴金属后，一举突破导线技术传统瓶颈，让“摩尔定律”持续向下进展到20纳米。此外，应材的EnduraVentura实体气相沉积(PVD)系统不但成功协助客户降低成本，更可制造出体积更小、耗能更低、性能更高的整合型3D芯片。

据赵甘鸣先生的介绍，该系统有两个加工步骤：第一步是沉积一层平整的薄钴衬垫膜，相对于典型的铜互连工艺，钴的应用可为有限的互连区域填充铜提供更大的空间;第二个步骤是在铜化学机械研磨之后，沉积一层选择性CVD钴覆盖膜，改善接触界面，进而提高器件的可靠性。

应材公司的EnduraVoltaCVD系统加入钴金属后，不但带动近15年来最重大的导线技术材料变革，也解决覆铜电路长期面对的关键挑战，让“摩尔定律”一口气突破20纳米瓶颈，成为目前市面上唯一能够做到精密钴金属薄膜沈积的机台。此外，在EnduraVenturaPVD系统方面，除了展现应材公司的精密材料工程技术，也独特地支持以钛作为阻障层量产的替代材料，能节省更多成本，这套领先业界推出高量产等级的硅穿孔(TSV)金属化制程解决方案，大幅提高TSV制程的可靠性。