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原子层淀积点亮超薄薄膜未来

作者：时间：2001-05-03

ALD成为薄膜淀积设备市场最热　　

　　在今年的Semicon　West展会上，原子层淀积(Atomic　Layer　Deposition，ALD)技术因其巨大的市场潜力成为展会的热点之一，商家纷纷展示最新的成果以期在市场格局尚未形成之前抢占一份先机。ALD技术是在晶圆表面上一次只生长一个原子层薄膜的工艺。由于晶片的设计尺寸越来越小，采用ALD技术可以淀积出传统方法制备不出来的均匀完美的纳米节距薄膜，适用于晶片的阻挡层和籽晶层等的制备。此外，ALD技术所需的温度远低于其他化学气相淀积的方法，约为400℃左右。　　
因为具有这些独特的优势，ALD技术有可能成为最具前景的薄膜生长技术。根据市场调研公司Information　Network的报道，2001年半导体薄膜淀积设备的市场为34亿美元，比上一年下滑了46.1%。其中，传统的化学气相淀积(CVD)下滑了46.4%，物理气相淀积(PVD)下滑56.5%，而ALD增长了188.2%，达到4900万美元。预计2002年薄膜淀积设备市场将达到36亿美元，比2001年上升4%。其中，ALD的增长率为67.3%，达到8200万美元。无疑，ALD已经成为目前最热的市场之一了。　　
　　为此，全球主要的半导体制造设备与服务供应商----美国应用材料公司(Applied Materials)、美国Genus公司及荷兰ASML公司相继在Semicon　West展会上发布了它们最新的ALD设备，希望在快速增长的ALD市场上占得一席之地。　　

Applied、ASML和Genus公司纷纷行动　　

　　今年七月，应用材料公司宣布已经成功开发出能生长设计规则在65纳米节距的原子层淀积设备----“铜互连引线生长系统(CopperModule)”，它能用于300mm生产线中。系统由ALD阻挡层生长腔体、PVD籽晶层生长腔体、ECP电镀铜设备和CMP设备四部分组成。设备基于Endura的XP基台，由两个四轴的双刀机械手组成，可以节省50%的硅片传输时间。　　

　　该系统采用ALD方法能生长许多先进的工艺薄膜，可以淀积一个单原子层或制作达到65纳米节距的超薄膜层，还能制备超薄氮化钽阻挡层，该阻挡层用在采用铜互连的芯片设计及先进的低介电常数材料的薄膜中。应用材料公司表示，Endura的设备已经成功用于90纳米及以下的铜金属化互连系统中。在Endura系统中，首先在氮化钽腔体中生长一层达到100%的底和侧壁覆盖率的超薄氮化钽薄膜。然后，再在另一个专利的腔体SIPEnCoRe中，采用低成本的平面铜靶生长铜的籽晶层。SIP铜生长腔体采用自离化等离子源，不仅使侧壁上生长的薄膜有良好的均匀性，还满足下一步电化学镀铜工艺的无孔要求。　　

　　另一个重要的消息来自荷兰半导体设备厂商ASML公司，它宣布通过与韩国的集成加工系统公司(Integrated　Process　Systems　Ltd)达成专用技术许可证协议进入了ALD设备市场。ASML公司第一批用于高介电常数电介质的ALD设备已经发货，这比原定计划----今年11月发货提前了3个月。ASML还与许多公司建立了合作伙伴关系，共同开展ALD相关化学研究。　　

　　ASML稍后将宣布与Reaction　Design公司及Ychem公司建立联盟，共同开发用于现在和未来的ALD前沿技术。该联盟的建立使ASML公司能够跻身于ALD的市场竞争之中。此外，Genus公司也发布了世界上第一台用于300mm制造厂的ALD系统。该系统被命名为Strat-aGem，是为生产厂而不是研发机构设计的单片生产系统。该系统的主要特点是重新设计了原材料的传输过程，从而提高了生产效率，达到300mm批量生产的要求。其他的新特点还包括集成净化室工艺、现场测试和众多的软件加强功能，这些新功能使生产达到最优化。　　

　　Genus的首席技术官Tom　Seidel先生介绍说：“ALD淀积不仅对薄膜的均匀性有更好的控制，还能制备DRAM制造中所需的高介电常数薄膜，这种薄膜是传统的高温炉技术所不能生产的。我们现在生产的ALD设备所达到的产能、净化和现场测试标准已经满足了批量生产的要求。而且，这种ALD设备制备出的薄膜相当完美。综合考虑以上因素，ALD是一种极具发展前景的、简单的薄膜生长技术。”　

来源：中国电子报