應用材料公司宣佈推出業界第一套鎢金屬化學氣相沉積製程設備-Sprint Plus,其具有高生產力的先進填溝技術,將可支援次100nm晶片世代。Sprint Plus可於Endura SL平台結構上,結合最新推出的原子層沉積(ALD:Atomic Layer Deposition)鎢金屬成核技術,以及領先業界的300Torr高壓鎢填充層化學氣相沉積製程,針對微小的電路結構,提供無縫隙的鎢金屬填孔洞能力。
鎢沉積層的執行主要是透過應用材料公司的300Torr高壓低溫鎢化學氣相沉積製程,可針對先進的接觸區結構,以很高的沉積速率執行無縫隙的填充作業。應用材料是於2000年正式推出這套製程技術的,可提供更良好的接觸電阻效能及沉積後續化學機械研磨或蝕刻的製程整合。
應用材料公司副總裁暨化學氣相沉積與原子層沉積金屬導線系統事業群總經理莫利斯‧柯瑞(Moris Kori)博士表示:「Sprint Plus將可擴大應用材料在金屬化學氣相沉積領導地位至300mm世代,提供客戶先進技術與高生產力,確保他們在未來幾代的晶片技術的競爭力。」
Sprint Plus系統的原子層沉積反應室,可沉積出薄而均勻的成核層,並具有平滑無缺陷的表面,讓後續的化學氣相沉積填充層步驟得以順利完成。這項獨有的原子層沉積製程能提供幾乎百分之百的階梯覆蓋率,精確填充非常小的接觸孔(contact holes),擴大支援至100nm及以下更精密的製程。由於,原子層沉積製程所須的溫度低,並具有非常少量的氟氣含量和「奈米結晶體」(nano-crystalline)結構,可防止氟氣侵蝕底部的阻障層,進而提高元件的可靠性和良率。
包括原子層沉積鎢金屬和化學氣相沉積鎢金屬反應室在內,都採用新型的全陶瓷晶圓基座加熱器(wafer pedestal-heater)和第二代線上遠距電漿清洗技術,在製程處理時幾乎完全不會產生微粒。陶瓷材料可防止氟化鎢、氟氣及原子氟氣(atomic fluorine)的侵蝕,沉積過程中製程套件亦不會接觸到遠距電漿。可拆除式的陶瓷潔淨環簡化濕洗過程,同時能輕易的調整設定,支援全晶圓覆蓋或是1mm邊緣排除區域(edge exclusion)。
這是應用材料首次在Endura SL高速平台上發展鎢金屬技術,只要結合兩套的原子層沉積鎢金屬成核反應室,與兩套化學氣相沉積鎢沉積反應室,每小時晶圓產出率將可高達70片。根據市場研究公司VLSI Research研究指出,2001年的鎢沉積設備市場規模將超過1.3億美元,並於2004年時成長至3.25億美元。