《北方华创在存储领域的设备工艺解决方案》-北方华创 丁培军

点击半导体行业资讯 关注我哟

☀ 覆盖 20万 半导体人的专业平台，分享最新半导体及 泛 半导体 行业资讯 ， 行业动态 ， 前沿科技 。

本文由国君电子王聪团队根据 Semicon China期间报告整理，感谢。

3 月 20 日， Semicon China 邀请北京北方华创微电子装备有限公司总裁丁培军博士做了关于《北方华创在存储领域的设备工艺解决方案》演讲，丁总对半导体设备竞争格局及北方华创产品线做了详细论述， 本次演讲首次提交 Cubs PVD 进展，表明公司客户开拓持续顺利。

以下为全文纪要（听录，仅供投资者参考，具体以公司新闻稿为准）：

今天的演讲主要分为两个部分： 1. 存储器的机遇（尤其是大陆地区）； 2. 北方华创在存储领域的设备工艺解决方案

一、 存储器的机遇（尤其是大陆地区）

目前已发展为数据经济（ data economy ）时代，不管是从手机、汽车、云计算和 AI 等，每天都需要产生大量的数据，而且呈指数型增长，需要更多的存储和计算能力来存储数据，并应用于日常的生活中，因此存储已成为现代经济必不可少的一个环节。 过去六年，存储器在总半导体资本支出中的市场份额不断增长，由 13 年的 27% 增长至 18 年的 53% ， 18 年总额达到 540 亿美金。大陆正涌现大量的 fab 企业，未来将会更多。

二、解决方案：北方华创在存储领域的设备工艺解决方案

IC 芯片的工艺制造涉及到很多步骤，包括清洗（ wet ），刻蚀（ etch ） , 化学气相淀积（ CVD ），离子注入（ implant ），光刻（旋涂 coating 、曝光 exposure 、显影 developing ），扩散（ diffusion ），化学机械抛光（ CMP ），物理汽相淀积等（ PVD ）。针对各个工艺流程，有相应的解决方案逻辑来对应这些工艺，北方华创在：（ 1 ）刻蚀；（ 2 ）薄膜沉积；（ 3 ）清洗；（ 4 ）扩散四个方面具有对应的硬件和工艺解决方案。

【刻蚀】

对 Etch 而言，主要就分为 DRAM 和 3D NAND 。对于 DRAM 包括前道的 dry clean ， STI clean 等，公司都有相应的解决方案；对于 3D NAND 公司也有 Silicon 和 STI Etch 的工艺。下面是北方华创生产线上 plasma-based 刻蚀应用的一些简单产品的 SEM 图片，包括 Flash P3 、 Nor CAA/PAA 、 NAND Zero 、 Nor Gate 和 Nor ONO 等。

公司在 dry etch （ chemical-based ） clean 中体现强项。 （ 1 ） contact clean ， aspect ratio 约为 13:1 ，底部的 cleaning efficiency 非常好，高达 97% ， F residue 比竞争对手小一个量级，而且使用公司的 contact clean 技术接触电阻比常规的技术小将近 5 倍，因此在 deep contact clean 方面应用很好。（ 2 ） oxide recess ，公司在 oxide recess 工艺中剖面是可控可选择的，可以是 bowl profile ，也可以是 zero roofing profile 。

公司在 Epi SEG preclean 中表现出 low-reoxidation 特性，在 Dual Gate oxide preclean 中采用 low temperature 工艺，对光刻胶没有损害。同时在 STI oxide recess 和 Silicide/CT Dep preclean 中展现的可调的剖面和可选择性都非常好。

【薄膜淀积】

第一部分是 contact area ，公司具有 constant process 。 公司研发了十个腔室的平台。这个平台是至今在金属化的平台里最大的一个平台，后面有两个真空机，前面有一个大机械手，这样同时可以装十个腔室，而且都处于高真空下。这个平台及工艺满足了现有需求，客户非常认可。左面图是 IC 和 3D 封装的工艺结果。不管是 IC 和 3D 封装，公司做铜互连的工艺非常得到客户认可。右面图是做铝的工艺结果。公司设备在 Hot Al 、 TTN 、 TaN 工艺方面表现出色，具有稳定出色的工艺。二是公司在解决 whisker 和 sticking 问题上有一套整体的解决方案，提升客户的产量。

二是逻辑 / 存储中需要用到的工艺。 公司平台可以同时挂载 3 个 ALD 腔室和 3 个 CVD 腔室，而且配置灵活可调，采用公司平台制备的器件最优归一化 resistivity 比工业界典型值要低，这对于 memory 器件的 speed 帮助很大。此外，公司进一步降低了 fluorine 工艺，采用公司特殊的 PVD 实现了 wide gap fill window 和 good process stability （ WTW<2% ）。

【 Wet 】

Wet 也分为前道和后道，很多步骤都需要 Wet ，此外 DRAM 和 3D NAND 都离不开 wet 。

公司具有 Single wafer cleaning 和 Bench tool 。 首先是 single wafer cleaning ，可适用于 RCA 、 pre/post film clean 、 post CMP final clean 、 BEOL-post etch clean 和 Scrubber 等。

下图是 post etch 和 polymer removal after TSV etch 清洗及其表现。另外则是 bench tool ，同样可适用于 RCA 、 PDC/oxide etch 、 PR strip 、 Nitride etch 、 solvent strip 和 Wafer reclaim 等。公司的 wet bench tool 可以实现非常高效的 particle removal ，如下图所示。

总的来说，公司的 wet tool