近年來，半導體芯片工藝逐漸向10nm以下邁進，晶圓廠和封測廠都在積極擴張。“工欲善其事，必先利其器”，應用材料公司作為全球最大的半導體設備供應商，為了迎接下一波工藝發(fā)展的潮流以及推動半導體產業(yè)的發(fā)展，也正在各個方面進行布局。11月17日，在北京召開的媒體說明會上，應用材料公司即帶來了三款半導體行業(yè)的先進“利器”。

PROVision™系統(tǒng): 分辨率精確到1nm

在說明會上，應用材料中國公司資深工藝經理李文勝自豪地說到，“應用材料公司新的PROVision™系統(tǒng)是目前業(yè)界最先進的電子束檢測工具，結合了應用材料公司在電子束復查和測量領域長達20多年的領先經驗和最新創(chuàng)新成果。”

據介紹，新的PROVision™系統(tǒng)具有別人無可比擬的優(yōu)勢：它是唯一能精確到1nm分辨率的電子束檢測工具，對于小于等于10nm的多次圖型光刻、鰭式場效應晶體管(FinFET)制造、DRAM以及3D NAND器件的研發(fā)、進入量產和生產工藝控制尤為關鍵;它的檢測速度提高了3倍，適用于大部分最具挑戰(zhàn)性的電子束檢測應用。

隨著客戶逐漸轉向更先進的技術節(jié)點，這款新一代電子束檢測系統(tǒng)能夠為其提供最高的分辨率和圖像質量，同時保持最快的檢測速度。自面市以來，PROVisionTM系統(tǒng)迅速獲得市場認可，被多家關鍵客戶采用。

SelectraTM系統(tǒng)的革命性工藝：再狹小的空間都能精準蝕刻

以往，蝕刻工藝分為濕法蝕刻和干法兩種，但是面對材料尺寸的縮小，傳統(tǒng)的蝕刻方法暴露了它們的缺陷。傳統(tǒng)的濕法蝕刻工藝容易破壞高深寬比器件，也無法穿透小尺寸器件;而傳統(tǒng)的干法蝕刻工藝缺乏極端選擇性，橫向蝕刻控制能力不足。這兩種技術都無法支持摩爾定律的發(fā)展，為此，應用材料公司推出了Applied Producer@ SelectraTM選擇性蝕刻工具。應用材料中國公司首席技術官趙甘鳴提到，SelectraTM系統(tǒng)的革命性工藝可進入極狹小的空間，從而實現前所未有的選擇性材料清除和原子級的蝕刻精準性，適用于各類電介質、金屬和半導體薄膜，該系統(tǒng)廣泛的工藝范圍以及精確控制無殘留物和無損傷材料清除的能力，顯著擴大了蝕刻技術的應用范圍，可用于圖案化、邏輯、代工、3D NAND及DRAM等關鍵蝕刻應用。

可以想象，未來，芯片制造商或將借著SelectraTM系統(tǒng)生產出3D設備，并探索新的芯片結構、材料和集成技術。

Endura@ VoltaTM CVD W：降低鎢薄膜電阻，提高良率

移動技術的發(fā)展推動著半導體器件的縮小，但是尺寸的縮小會導致性能的降低。應用材料中國公司資深工藝工程師吳桂龍用自行車來比喻這個問題：影響自行車速度的原因主要是阻力和距離，但是自行車材料從鋼、鋁到碳，高性能的材料大大減低了阻抗。同理，對于晶體管而言，接觸區(qū)的材料對晶體管的電阻和良率有著很大的影響，而VoltaTM CVD W 可使接觸電阻最多降低90%。在自行車比賽中，一輛車倒下，可能引發(fā)一大片車倒下。晶體管也是一樣，先進芯片設計中的高密度特征以及缺乏多余的通孔，意味著一個簡單的孔洞就會造成器件完全損壞，從而帶來嚴重的良率損失。為此，應用材料公司采用了獨特的“選擇性”抑制機制，可生成自下而上的填充，而不會產生縫隙和孔洞問題。對成核層的上部區(qū)域進行特殊的預處理可促成鎢自下而上生長，從而盡可能減少因夾斷而造成的孔洞或接觸區(qū)縫隙的產生。

隨著摩爾定律的失效，材料工程或將是突破工藝瓶頸的重大缺口，這就給了應用材料公司這類以材料工程見長的制造設備供應商無限的機會和可能。應用材料公司能夠帶來差異化的器件性能和良率解決方案，在全球17個國家有82個分支機構，過去十年，每年對研發(fā)和工程的投資超過10億美元，2016財年的研發(fā)投入達到15億美元。新一輪的產業(yè)變革，應用材料公司將扮演著成就未來的關鍵性角色。