美商应材公司 4月25 日表示,应材公司的策略是成为 『PPACt 推动公司』 (PPACt enablement company)。因此,新发表七项创新技术,其目的就是要协助客户运用 EUV 以持续进行 2D 微缩。尤其,在新一代 GAA 晶体管的制造方式与当前的 FinFET 晶体管有所不同,以及应材备妥为 GAA 的制造提供业界最完整的产品组合,包括在磊晶、原子层沉积、选择性去除材料的新步骤及两种新整合性材料解决方案 (Integrated Materials SolutionsTM) 的情况下,藉此产生合适的 GAA 闸极氧化层与金属闸极。
应材指出,极紫外光 (EUV) 微影技术的出现,让芯片制造商得以实现更小的线宽与更高的晶体管密度。然而,芯片制程不断微缩,使得 EUV 技术面临重大挑战,因而带动新的沉积、蚀刻与量测技术 (metrology) 需求。其中,EUV 光阻剂显影后,必须透过一连串的中介层 (又称为转移层与硬质光罩) 蚀刻芯片图案,才能将图案转移至晶圆上。
目前,这些薄层都是使用旋转式技术进行沉积。而应材新推出专为 EUV 设计的 Stensar 先进图案化薄膜 (Advanced Patterning Film),则是使用应材的 Precision 化学气相沉积 (CVD) 系统,这相较于旋转式沉积技术,应材的 CVD 薄膜能协助客户调整 EUV 硬质光罩层的厚度,并获得蚀刻弹性,让转移至整个晶圆的 EUV 图案达到近乎完美的均匀度。
另外,应材也详述了 Sym3 Y 蚀刻系统的特殊功能,能让客户在相同反应室中蚀刻与沉积材料,以改善要蚀刻到晶圆上的 EUV 图案。Sym3 反应室会小心地移除 EUV 光阻剂,再使用特殊方式重新沉积材料,以减少随机误差所造成的图案偏差。改善后的 EUV 图案可以提高良率与芯片功率和效能。还有,应材也展示了 PROVision 电子束 (eBeam) 量测技术,可穿透芯片的多层结构,准确量测整个晶圆的 EUV 图案线宽,帮助客户解决边缘放置 (edge placement) 错误,这是其他量测技术无法做到的。
应材强调,新兴的 GAA 晶体管体现了客户如何利用 3D 设计技术和 DTCO 布局创新,来补强 2D 微缩。因此,即使 2D 微缩技术式微,仍能快速提高逻辑密度。创新的材料工程解决方案也改善了 GAA 晶体管的功率和效能。而在当前的在 FinFET 中,形成晶体管电气路径的垂直通道是藉由微影和蚀刻形成的,这些制程可能导致通道宽度以及通道表面粗糙程度不均匀,进而对功率和效能产生负面的影响,这是除了鳍高的物理限制外,客户转向 GAA 的主要原因之一。
因此,GAA 晶体管类似被旋转了 90 度的 FinFET 晶体管,使通道变成水平状而非垂直状。GAA 通道是利用磊晶和选择性材料去除技术所形成,这些技术可让客户精确设计宽度和均匀性,以达到最佳的功率和效能。应材推出的第一个产品是磊晶系统,此后即一直是市场领导者。应材在 2016 年推出 Selectra 系统时,就开创了选择性材料去除技术的先河,并且是市场的领导者,至今客户使用的反应室已超过 1,000 个。
此外,制造 GAA 晶体管的主要挑战之一,在于通道之间的空间只有 10 奈米左右,客户必须在有限的空间内将多层闸极氧化层 (gate oxide) 和金属闸极堆栈沉积在通道的四面。对此,应材针对闸极氧化层堆栈开发了 IMS (Integrated Materials Solution) 系统。
虽然更薄的闸极氧化层,可以产生更高的驱动电流和晶体管效能。然而,较薄的闸极氧化层通常会导致较高的漏电流 (leakage current),从而浪费功耗并产生热能。而应材新的IMS系统将等效氧化厚度缩减 1.5 埃 (angstrom),使设计者能够在不增加闸极漏电的情况下提高效能,或者在保持效能不变的情况下将闸极漏电减少 10 倍以上。此系统它将原子层沉积 (ALD)、热处理步骤、电浆处理步骤和量测技术整合在一个高度真空的系统中。
最后,应材还展示了用于 GAA 金属闸极堆栈工程设计的 IMS 系统,使客户能够改变闸极厚度,以调整晶体管的阈值电压,满足从电池供电的行动装置到高效能服务器等特殊运算应用的每瓦效能目标。它可在高度真空中执行高精度的金属 ALD 步骤,实现预防大气污染的目标。
中国显示及半导体行业检测设备市场研究报告
第一章 全球显示行业市场发展综述
2.1. 全球显示面板行业RGB蒸镀OLED显示技术介绍2.2. 全球显示面板行业白光OLED显示技术介绍2.3. 全球显示面板行业打印OLED显示技术介绍1.全球及中国大陆TFT-LCD显示面板产能趋势及产线稼动率2 全球及中国大陆AMOLED显示面板产能趋势及产线稼动率
第二章 中国大陆显示行业检测设备市场发展分析
3.1 Mini LED制程工艺及主要相关设备介绍
4. Micro LED主要设备市场发展现状和趋势4.1 Micro LED制程工艺及主要相关设备介绍
3.1 中国大陆De-Mura设备市场发展现状和趋势3.2 中国大陆De-Mura设备厂商市场竞争力分析
第三章 全球半导体行业市场发展综述
第四章 中国大陆半导体检测设备市场发展分析
1.1 中国大陆测试机市场发展现状和趋势
1.2 中国大陆测试机设备厂商市场竞争力分析
2.2 中国大陆探针台和探针卡设备厂商市场竞争力分析
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