2020年4月，北方華創(chuàng)THEORISSN302D型12英寸氮化硅沉積設備搬入(Movein)國內(nèi)集成電路制造龍頭企業(yè)。該設備的交付，意味著國產(chǎn)立式LPCVD設備在先進集成電路制造領域的應用拓展上實現(xiàn)重大進展。
化學氣相沉積(CVD)技術是用來制備高純、高性能固體薄膜的主要技術。在典型的CVD工藝過程中，把一種或多種蒸汽源原子或分子引入腔室中，在外部能量作用下發(fā)生化學反應并在襯底表面形成需要的薄膜。由于CVD技術具有成膜范圍廣、重現(xiàn)性好等優(yōu)點，被廣泛用于多種不同形態(tài)的成膜。
低壓化學氣相淀積(LPCVD)是在低壓和特定溫度條件下通過氣體混合發(fā)生化學反應，在硅片表面淀積一層固體膜的工藝。例如：氮化硅薄膜淀積、多晶硅薄膜淀積、非晶硅薄膜淀積、二氧化硅薄膜淀積等。在集成電路制造技術特征尺寸越來越小的趨勢下，立式LPCVD爐管設備(300mm/200mm)的溫度均勻性差、顆粒控制指標，對產(chǎn)品電氣特性和良率將產(chǎn)生越來越大的影響，因而對高端LPCVD爐管設備的性能提出了更高的要求，包括高精度溫度場控制、高精度壓力控制、良好的工藝均勻性、先進的顆?？刂萍夹g、完整的工廠自動化接口、高速的數(shù)據(jù)采集算法等。對未來技術發(fā)展而言，會出現(xiàn)更高均勻性、更少顆粒、更高產(chǎn)能、更智能控制的進一步需求，這些需求將帶來對高端LPCVD爐管設備進一步的挑戰(zhàn)。
氮化硅(Si3N4)薄膜是一種應用廣泛的介質材料。作為非晶絕緣物質，氮化硅膜的介質特性優(yōu)于二氧化硅薄膜，具有對可動離子阻擋能力強、結構致密、針孔密度小、化學穩(wěn)定性好、介電常數(shù)高等優(yōu)點，常用于集成電路制造中的介質絕緣、雜質掩蔽、淺溝道隔離、掩膜、外層鈍化保護等工藝。
作為一種性能優(yōu)良的重要介質材料，在集成電路制造領域，氮化硅薄膜得到廣泛使用，而顆粒控制水平是LPCVD設備能力的一項重要指標。
北方華創(chuàng)在氮化硅工藝設備THEORISSN302D的開發(fā)過程中，通過整合已有產(chǎn)品平臺技術，針對性地研發(fā)了快速升降溫加熱技術和爐口氣流優(yōu)化技術，良好地解決了氮化硅工藝過程中顆?？刂撇环€(wěn)的技術性難題。并在滿足常規(guī)生產(chǎn)能力的基礎上，為提升客戶使用的附加價值，進一步開發(fā)了長恒溫區(qū)反應腔室設計，實現(xiàn)了高產(chǎn)能的硬件技術解決方案，匹配市場的多樣化需求。
經(jīng)過10余年的創(chuàng)新發(fā)展，北方華創(chuàng)立式爐從無到有，從設備研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化，目前已形成氧化(Oxide)、退火(Anneal)、化學氣相沉積(LPCVD)、合金(Alloy)四大系列工藝設備，設備性能達到國際同類產(chǎn)品的先進水平。北方華創(chuàng)在不斷拓展產(chǎn)品應用領域的同時，也將致力于幫助客戶提升工藝性能、提高產(chǎn)能、降低成本，為半導體集成電路領域的廣大客戶帶來無限可能。
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