【新设备推介】AMAT全自动高深宽比磁控溅射 | 高端芯片互连金属化工艺
发布日期: 2026-05-14 来源: 微纳平台


设备型号:

AMAT/ENDURA 5500

核心功能:

采用高功率脉冲磁控溅射技术,实现金属材料高比例离化与高能粒子定向沉积,通过偏压引导与再溅射效应,完成高深宽比结构物理填充

可稳定沉积TiTiNTaTaNCu五类关键薄膜,一站式实现预处理、多腔连续沉积,广泛用于芯片互连粘附层、阻挡层、种子层制备。

腔体介绍:

Degas:配备红外加热,可快速升温至400℃,有效去除晶圆表面吸附水汽、氧气及挥发性有机物,促进高质量洁净界面;

PreClean:具备物理轰击+化学反应双重作用机制,清洁晶圆表面污染物,提升薄膜附着力;在Reactive模式下,可通入还原性气体,针对性处理Cu表面氧化层,降低接触电阻;

SIO Ti/TiN靶腔:配备高功率源,有效促使Ti金属离化,改善薄膜沉积在孔洞内的覆盖调控,制备高质量的Ti粘附层与TiN阻挡层;

SIP EnCoRe Ta/TaN靶腔:通过高功率源与Ta coil的结合,显著改善TaN以及Ta的沉积均匀性确保Cu seed的粘附阻挡效果;

SIP EnCoRe Cu靶腔:具备SIP功能,可实现Cu的自离化,极大提升离化率,完成高纯度的Cu薄膜沉积。

核心优势:

1. 高离化率沉积,膜质优异

· 金属离化充分,粒子能量高、方向性强

· 膜层致密无针孔、附着力强、电阻率稳定

· 应力宽范围精准可调,适配先进制程稳定性要求

2. 高深宽比填充能力

支持AR 4:1/AR 10:1沟槽结构填充

· AR 4:1CD 1 μm):侧壁覆盖率>10%,底部覆盖率>15%–35%

· AR 10:1CD 10 μm):侧壁覆盖率5%,满足先进TSV与高阶互连填充需求

· 粒子定向性强、台阶覆盖优异,无空洞、无断差。

3. 多腔集成全自动量产架构

· 集成Degas+RPC预处理腔+独立沉积腔

· 在线连续工艺,全程真空无大气暴露,污染更低

· Ti腔最高功率20 kWTa/Cu腔配备ESC静电卡盘

· Cu腔最高功率40 kW,沉积速率快、产能强劲

4. 高均匀性控制,可靠量

· 片内/片间厚度均匀性优异,高精度管控

· 方阻均匀性稳定,膜层性能一致性极强

· 全自动晶圆传输,支持8英寸及以下晶圆高效量产;

· 系统可用性Uptime85%MTBF250hMTTR8h,运维效率高,连续1000马拉松无报警。

关键工艺能力

· 支持高深宽比沟槽侧壁覆盖率>10%,底部覆盖率>15%–35%

· 高沉积速率:Ti1000 Å/minTiN500 Å/minTa1000 Å/minTaN1000 Å/minCu4000 Å/min

· 薄膜厚度、应力、方阻、均匀性全指标达标高端制程

应用场景:

· 先进逻辑/存储芯片BEOL互连:粘附层/阻挡层/Cu种子层沉积

· 功率器件、MEMS、图像传感器的高深宽比金属化

· 高阶封装与2.5D/3D堆叠互连工艺

特色工艺案例:

Ø Cu高深宽比填充

Trench~4:1

Trench~10:1

Ø TiTiN高深宽比填充

Trench~4:1

Trench~10:1

Ø TaTaN高深宽比填充

Trench~4:1

Trench~10:1