应用材料公司宣布推出业界第一套钨金属化学气相沉积制程设备-Sprint Plus,其具有高生产力的先进填沟技术,将可支持次100nm芯片世代。Sprint Plus可于Endura SL平台结构上,结合最新推出的原子层沉积(ALD:Atomic Layer Deposition)钨金属成核技术,以及领先业界的300Torr高压钨填充层化学气相沉积制程,针对微小的电路结构,提供无缝隙的钨金属填孔洞能力。
钨沉积层的执行主要是透过应用材料公司的300Torr高压低温钨化学气相沉积制程,可针对先进的接触区结构,以很高的沉积速率执行无缝隙的填充作业。应用材料是于2000年正式推出这套制程技术的,可提供更良好的接触电阻效能及沉积后续化学机械研磨或蚀刻的制程整合。
应用材料公司副总裁暨化学气相沉积与原子层沉积金属导线系统事业群总经理莫利斯‧柯瑞(Moris Kori)博士表示:「Sprint Plus将可扩大应用材料在金属化学气相沉积领导地位至300mm世代,提供客户先进技术与高生产力,确保他们在未来几代的芯片技术的竞争力。」
Sprint Plus系统的原子层沉积反应室,可沉积出薄而均匀的成核层,并具有平滑无缺陷的表面,让后续的化学气相沉积填充层步骤得以顺利完成。这项独有的原子层沉积制程能提供几乎百分之百的阶梯覆盖率,精确填充非常小的接触孔(contact holes),扩大支持至100nm及以下更精密的制程。由于,原子层沉积制程所须的温度低,并具有非常少量的氟气含量和「奈米结晶体」(nano-crystalline)结构,可防止氟气侵蚀底部的阻障层,进而提高组件的可靠性和良率。
包括原子层沉积钨金属和化学气相沉积钨金属反应室在内,都采用新型的全陶瓷晶圆基座加热器(wafer pedestal-heater)和第二代在线远距电浆清洗技术,在制程处理时几乎完全不会产生微粒。陶瓷材料可防止氟化钨、氟气及原子氟气(atomic fluorine)的侵蚀,沉积过程中制程套件亦不会接触到远距电浆。可拆除式的陶瓷洁净环简化湿洗过程,同时能轻易的调整设定,支持全晶圆覆盖或是1mm边缘排除区域(edge exclusion)。
这是应用材料首次在Endura SL高速平台上发展钨金属技术,只要结合两套的原子层沉积钨金属成核反应室,与两套化学气相沉积钨沉积反应室,每小时晶圆产出率将可高达70片。根据市场研究公司VLSI Research研究指出,2001年的钨沉积设备市场规模将超过1.3亿美元,并于2004年时成长至3.25亿美元。