|ALD技術(shù)是當(dāng)下最主流的薄膜沉積技術(shù)之一

10月13-14日，由張江高科、芯謀研究聯(lián)合主辦的第九屆張江高科·芯謀研究集成電路產(chǎn)業(yè)領(lǐng)袖峰會(huì)在上海浦東張江召開(kāi)，微導(dǎo)納米CTO黎微明博士在次日舉辦的設(shè)備材料分論壇中以《ALD技術(shù)在先進(jìn)半導(dǎo)體芯片的應(yīng)用及國(guó)產(chǎn)化展望》為主題發(fā)表演講。

器件結(jié)構(gòu)逐漸愈來(lái)愈復(fù)雜，深寬比越來(lái)越大，驅(qū)動(dòng)著薄膜沉積技術(shù)的進(jìn)步。按工藝原理的不同，薄膜沉積可分為物理氣相沉積（PVD）、化學(xué)氣相沉積（CVD），以及電鍍等等。進(jìn)入到2000年以后，邏輯芯片和存儲(chǔ)芯片的制造工藝難度增加，傳統(tǒng)的PVD和CVD難以滿足市場(chǎng)需求，ALD（原子層沉積）技術(shù)作為一種新型的沉積技術(shù)開(kāi)始受到行業(yè)關(guān)注。同時(shí)，全球ALD技術(shù)在基礎(chǔ)研究方面發(fā)展提速，相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)以及研發(fā)人員數(shù)量快速增加，讓ALD技術(shù)成為了當(dāng)下最主流的薄膜沉積技術(shù)之一。

黎微明博士指出，傳統(tǒng)的PVD和CVD在鍍膜方面具有局限性。ALD技術(shù)特點(diǎn)在于可在復(fù)雜形貌上，完成原子層精度控制能力的高質(zhì)量薄膜沉積工藝。具體來(lái)看，ALD技術(shù)具有三維共形性，可廣泛適用于不同形狀的基底。其次ALD技術(shù)是單層疊加生長(zhǎng)，所以能夠保障成膜質(zhì)量、均勻性。第三，ALD技術(shù)可實(shí)現(xiàn)亞納米級(jí)的薄膜厚度控制。第四，ALD技術(shù)的摻雜工藝可以實(shí)現(xiàn)新功能薄膜復(fù)合材料的制備。

在后摩爾時(shí)代，ALD 技術(shù)在high-k材料、金屬柵、電容電極等工藝中均存在大量應(yīng)用，可被廣泛應(yīng)用于邏輯芯片、存儲(chǔ)芯片、化合物半導(dǎo)體等領(lǐng)域。隨著未來(lái)新興市場(chǎng)的發(fā)展，ALD需求會(huì)將進(jìn)一步擴(kuò)大。

ALD技術(shù)壁壘高。在2020年之前，全球高端ALD裝備市場(chǎng)份額中，國(guó)產(chǎn)裝備幾乎為零。2020年微導(dǎo)納米出貨了第一臺(tái)國(guó)產(chǎn)量產(chǎn)型high-k ALD設(shè)備，交付國(guó)內(nèi)芯片廠做驗(yàn)證，不到一年時(shí)間驗(yàn)證通過(guò)，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)ALD設(shè)備“從0到1”的突破。經(jīng)過(guò)近兩年的發(fā)展，以微導(dǎo)納米為代表的國(guó)產(chǎn)高端ALD裝備在邏輯、存儲(chǔ)等領(lǐng)域均取得了不錯(cuò)的成績(jī)。

黎微明博士表示：“國(guó)產(chǎn)裝備、材料、下游企業(yè)的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)勢(shì)頭非常迅猛。微導(dǎo)納米也一直秉承著創(chuàng)新理念支持ALD技術(shù)的發(fā)展。”

在國(guó)產(chǎn)化創(chuàng)新方面，微導(dǎo)納米做了大量工作，是第一家將ALD技術(shù)規(guī)模化應(yīng)用于光伏領(lǐng)域的企業(yè)。微導(dǎo)納米提出了新的技術(shù)、新的設(shè)計(jì)理念，實(shí)現(xiàn)了PEALD設(shè)備的量產(chǎn)。PEALD技術(shù)是一種基于等離子體增強(qiáng)輔助反應(yīng)的ALD，在制備納米電子器件和光電器件方面有廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵零部件的發(fā)展是ALD技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。目前，關(guān)鍵零部件國(guó)產(chǎn)化正得到全產(chǎn)業(yè)鏈高度重視，快速發(fā)展，但短期內(nèi)滿足產(chǎn)業(yè)化要求具有挑戰(zhàn)。

黎微明博士指出，設(shè)備中的零部件國(guó)產(chǎn)化率提升，需要和下游客戶共同努力。下游客戶對(duì)國(guó)產(chǎn)化關(guān)鍵零部件的引入和評(píng)估，對(duì)于國(guó)產(chǎn)化率的提升有非常大的作用。

作為一家致力于ALD發(fā)展的本土企業(yè)，微導(dǎo)納米計(jì)劃在半導(dǎo)體領(lǐng)域，未來(lái)能夠基本覆蓋4寸、6寸、8寸到12寸晶圓的市場(chǎng)需求；推動(dòng)現(xiàn)有制程技術(shù)國(guó)產(chǎn)化，引領(lǐng)國(guó)內(nèi)技術(shù)升級(jí)；推動(dòng)創(chuàng)新國(guó)內(nèi)技術(shù)迭代，替代關(guān)鍵工藝技術(shù)國(guó)產(chǎn)化；在3D-IC、OLED封裝、功率半導(dǎo)體等方面，希望突破全球技術(shù)市場(chǎng)，搶占市場(chǎng)發(fā)展制高點(diǎn)。

黎微明博士總結(jié)道：“ALD 技術(shù)本土化以及在一些關(guān)鍵行業(yè)領(lǐng)域的最新進(jìn)展表明，IC制造所需國(guó)產(chǎn)ALD裝備正在逐漸實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。在新時(shí)期，國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)要通過(guò)努力創(chuàng)新，抓住發(fā)展機(jī)遇，讓ALD技術(shù)能夠充分發(fā)揮其前瞻性和共性技術(shù)的作用。未來(lái)，國(guó)產(chǎn)化ALD技術(shù)在尖端半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化前景廣闊。”