應(yīng)用，Novellus正在悄悄地開發(fā)用于銅的旋轉(zhuǎn)低k，以防萬一

慕尼黑 - 您認(rèn)為IBM公司周一宣布在0.13微米銅IC中使用旋涂低k電介質(zhì)材料將是Applied Materials，Novellus和Trikon Technologies的主要挫折。這三家工具供應(yīng)商正在推廣用于相同下一代互連工藝應(yīng)用的化學(xué)氣相沉積（CVD）技術(shù)。

雖然IBM在成為第一批銅芯片生產(chǎn)商之后在互連處理趨勢方面承擔(dān)了很大的壓力，但不確定其他IC制造商是否會跟隨Big Blue在低k電介質(zhì)方面的領(lǐng)先地位，管理人員表示應(yīng)用，Novellus和Trikon本周在Semicon Europa貿(mào)易展上的會議期間。 IBM計劃從明年開始使用陶氏化學(xué)公司的SiLK旋涂樹脂，用于集成雙鑲嵌銅工藝的低k介電絕緣體（見4月3日報道）。

幾天后IBM宣布，Applied，Novellus和Trikon管理人員認(rèn)為，CVD薄膜在機械強度，生產(chǎn)成本降低以及雙鑲嵌銅工藝的工藝集成方面仍優(yōu)于旋轉(zhuǎn)低k電介質(zhì)。但是，應(yīng)用材料公司和Novellus系統(tǒng)公司也正在通過探索將它們引入旋轉(zhuǎn)式低k電介質(zhì)領(lǐng)域的選項來對沖他們在層間電介質(zhì)（ILD）工藝中的競爭性CVD賭注。

去年8月，Novellus Systems公司悄然收購了位于加利福尼亞州弗里蒙特的Fairchild Technologies的旋轉(zhuǎn)電介質(zhì)活動，以尋求未來的CVD低k工藝替代方案，其中有機薄膜的介電常數(shù)在2.5到2.0之間。

“我們正在對2.2電介質(zhì)絕緣體進(jìn)行套期保值，這對于0.10微米技術(shù)節(jié)點來說是必需的，”位于圣何塞的Novellus集成和高級沉積執(zhí)行副總裁Wilbert van den Hoek解釋道。周三在慕尼黑貿(mào)易展上接受采訪。 “但是，我們認(rèn)為在0.18至0.13微米工藝節(jié)點中不需要這種能力，我認(rèn)為CVD氧化硅碳化物薄膜仍然受到業(yè)界80％的青睞?！?/p> 與此同時，加利福尼亞州圣克拉拉市的應(yīng)用材料公司（Applied Materials）廣泛傳言正在開發(fā)用于旋轉(zhuǎn)低k電介質(zhì)應(yīng)用的新軌道系統(tǒng)。在慕尼黑貿(mào)易展期間，官員們不會討論有關(guān)基于CVD的低k電介質(zhì)可能替代品的細(xì)節(jié)，但Applied董事長兼首席執(zhí)行官James C. Morgan表示，他的公司將參與該行業(yè)在下一代互連流程中采取的任何方法。 “如果我們認(rèn)為它可以旋轉(zhuǎn)低k電介質(zhì)將成為主流能力或市場的重要組成部分，我們將提供這種能力，”摩根承諾。然而，應(yīng)用仍在與一系列客戶合作，他們正在考慮其基于Black Diamond CVD的低k電介質(zhì)技術(shù)，David N.K.應(yīng)用總裁辦公室高級副總裁王先生。

“我們與IBM在Black Diamond上的合作非常緊密，”Wang表示，他表示還有很多選擇仍然在低k上未來銅加工步驟中的電介質(zhì)。出于這個原因，公司通常會“同時進(jìn)行兩到三種方法”，摩根補充道。

威爾士紐波特Trikon Technologies Ltd.的官員堅持認(rèn)為，CVD低k電介質(zhì)仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于用于ILD應(yīng)用的旋轉(zhuǎn)薄膜，以及公司管理人員表示，該行業(yè)向鋁金屬互連的運動并未像許多人想象的那樣迅速發(fā)展。在Semicon Europa期間，Trikon推出了一種用于其CVD工具和“可調(diào)”低k薄膜的新型集群工具，介電常數(shù)低至2.5（見4月5日報道）。

傳統(tǒng)的二氧化硅絕緣體鋁互連具有約4.1的介電常數(shù)。新型絕緣體的介電常數(shù)越低，通過減少互連中的電容并在高性能邏輯中防止金屬線之間的串?dāng)_，將大大提高芯片速度。幾年來，芯片制造商一直在努力解決一系列旋轉(zhuǎn)和CVD薄膜候選者之間的許多權(quán)衡問題。大多數(shù)行業(yè)專家認(rèn)為，該行業(yè)很可能會在2000年縮小對低k材料和工藝的看法。

Trikon及其技術(shù)合作伙伴LSI Logic公司正在與芯片日益增長的信念背道而馳業(yè)界認(rèn)為，高性能IC中的0.13微米技術(shù)節(jié)點將需要銅加工。上個月，位于加利福尼亞州米爾皮塔斯的LSI Logic宣布推出0.13微米技術(shù)，采用Trikon的低k Flowfill CVD技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)鋁線（見3月17日報道）。

“減法鋁的可擴展性蝕刻工藝比人們想象的要長得多，“CVD產(chǎn)品營銷經(jīng)理Andy Noakes周三在Semicon Europa的新聞發(fā)布會上堅稱。 “我認(rèn)為銅加工的發(fā)展速度并不像有些人想象的那么快?！?/p>

Trikon還認(rèn)為旋轉(zhuǎn)低k電介質(zhì)由于各種原因而落后于CVD技術(shù)。大多數(shù)旋涂薄膜的一個問題是需要額外的步驟來使用硬掩模，因為這種材料比CVD電介質(zhì)更軟，Noakes說。介電材料的硬度是其在銅制造中承受應(yīng)力的能力的關(guān)鍵因素 - 特別是在化學(xué)機械平坦化（CMP）期間，其在雙鑲嵌工藝期間拋光互連層平坦。

Trikon現(xiàn)在收集其Flowfill CVD技術(shù)的數(shù)據(jù)，以確定其低銅處理的規(guī)格。這家總部位于英國的公司認(rèn)為，仍然有足夠的時間來完成新的Planar fxP低k工藝與銅的整合，并且正在計劃聯(lián)合開發(fā)合作伙伴關(guān)系。

雖然CVD和旋轉(zhuǎn)電介質(zhì)供應(yīng)商試圖將其技術(shù)推向0.1微米及以下技術(shù)節(jié)點的低k值，一些公司開始建議雙鑲嵌工藝的執(zhí)行方式需要改變。一些人建議使用全化學(xué)平面化技術(shù)從雙鑲嵌工藝中去除CMP拋光，該技術(shù)仍然必須由工業(yè)開發(fā)。如果能夠找到一種新的平面化技術(shù)，它可能會開放使用許多用于超低k電介質(zhì)的旋涂候選，范圍從2.5到低于2.

Novellus的目標(biāo)是 - 電介質(zhì)R＆amp; D超越現(xiàn)有材料 - 包括陶氏化學(xué)的SiLK和與IBM合作開發(fā)的多孔版SiLK，用于未來的應(yīng)用。 “如果互連技術(shù)從CVD轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)材料，我們將關(guān)注市場，而不是放棄市場，”Novellus的van den Hoek本周接受采訪時發(fā)誓說。 “Novellus銷售解決方案，我們不會僅僅使用旋轉(zhuǎn)低k電介質(zhì)的硬件。如果我們確實進(jìn)入，我們也將銷售薄膜材料。

<他補充說：“這將通過與材料供應(yīng)商的聯(lián)盟或合作完成，因為我們不打算在內(nèi)部開發(fā)化學(xué)專業(yè)知識。”Novellus沒有給出這樣一個潛在行動的時間表。 <目前，旋裝工具供應(yīng)商正在與獨立的低k材料供應(yīng)商合作，如陶氏化學(xué)，霍尼韋爾等，以提供互連工藝。同時，所有CVD低k供應(yīng)商都捆綁了硬件平臺，流程，和材料。 但是，IBM選擇陶氏化學(xué)公司的旋轉(zhuǎn)式SiLK樹脂是否改變了低k戰(zhàn)斗的勢頭？ Novellus執(zhí)行副總裁表示，“這可能會帶來一定程度的提升，但一年半以前，人們認(rèn)為旋轉(zhuǎn)技術(shù)領(lǐng)先于CVD?！?“但是，當(dāng)證明該技術(shù)能夠以更低的成本提供合適的低k介電薄膜時，CVD已經(jīng)領(lǐng)先?！?

旋涂薄膜的一個問題是薄膜化學(xué)品的高價格據(jù)van den Hoek說。他說，旋涂電介質(zhì)薄膜的成本是每毫升1到2美元。他估計，每個晶圓需要大約2到3毫升，每次沉積電介質(zhì)沉積半到四分之三微米。根據(jù)Novellus副總裁的說法，目前旋裝材料的材料成本為每片晶圓3至10美元。

同時，Novellus的Coral CVD電介質(zhì)每片晶圓的成本不到2美元，包括材料和折舊該設(shè)備 - 每個可能花費150萬美元到200萬美元。旋轉(zhuǎn)式工具成本更低，但van den Hoek表示他們?nèi)匀豢梢砸愿哌_(dá)100萬美元的價格出售系統(tǒng)。

今天，CVD的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于旋涂式電介質(zhì)， “他認(rèn)為?！辈⑶遥c銅雙鑲嵌工藝的集成更加簡單，因為旋涂材料更柔軟，必須用硬掩模封裝?！?/p>