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摘要: 来源:半导体行业资讯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 ...

来源:半导体行业资讯


本文由国君电子王聪团队根据Semicon China期间报告整理,感谢。


320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】

Etch而言,主要就分为DRAM3D NAND。对于DRAM包括前道的dry cleanSTI clean等,公司都有相应的解决方案;对于3D NAND公司也有SiliconSTI 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 P3Nor CAA/PAANAND ZeroNor GateNor ONO等。

公司在dry etchchemical-basedclean中体现强项。1contact cleanaspect 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。(2oxide 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 recessSilicide/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IC3D封装的工艺结果。不管是IC3D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 AlTTNTaN工艺方面表现出色,具有稳定出色的工艺。二是公司在解决whiskersticking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3ALD腔室和3CVD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 windowgood process stabilityWTW<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RCApre/post film clean post CMP final cleanBEOL-post etch cleanScrubber等。

下图是post etchpolymer removal after TSV etch清洗及其表现。另外则是bench tool,同样可适用于RCAPDC/oxide etchPR stripNitride etchsolvent stripWafer 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都能够满足各种技术节点的需要,在各种clean应用中都做的非常出色。

【扩散】

Diffusion在前道工艺中较为常用,当然后道alloy也是一道diffusion的工艺,在DRAM和3D NAND中都有同样的需求,公司的LPCVD产品可以生长各种film,包括α-Si/Poly、Pad-SiN、Spacer-SiN、HTO等,公司系统在生产稳定性中表现优秀,同时也展现出优异的工艺结果。

此外就是Oxidation,也就是生长各种氧化物薄膜,包括Pad-OXLinear-OXSAC-OXGate-OX等,公司产品具有高可靠性,而且公司工艺性能表现出强劲的竞争性。

另外低温合金在实际中温度并不好控制,目前公司也有不少在生产,而公司工艺在100600温度范围内表现出高可靠性。

【公司将给客户带来的价值】

团队在进行PVD氮化铝的研发是基于paper中氮化铝可以帮助生长,与客户一起讨论决定开发产品,技术路线是高温路线(沉积温度为600-900度)目前公司氮化铝产品销量和口碑都非常好,市场占有率在90%以上,将MO的生长时间从8小时缩短到5小时,大大降低了客户成本和效益并且显著提高了电性能。另外一个例子,是我们从客户提出做  thin film Wafer Anneal 的系统到投入应用仅花费了6个月的时间,而且最后测试结 productivity增加了38%,也成为benchmark tool


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