Установка для физического осаждения из паровой фазы Applied Materials ENDURA® VENTURA™ PVD

Поскольку двумерное (2D) пропорциональное уменьшение размеров прибора достигает своих физических и электрических пределов, технология TSV (сквозных отверстий сквозь кремний) является средством перехода на компактные трехмерные (3D) архитектуры, которые обеспечивают более высокую производительность и большую функциональность при низком потреблении энергии в современных растущих мобильных технологиях. Технология TSV позволяет при разработке изделия создавать трехмерные межсоединения, которые объединяют компоненты схемы из разных узлов посредством вертикальных дорожек, соединяющих многоуровневые чипы или пластины.

Разработанная специально для TSV-металлизации, PVD-система Applied Endura Ventura является последней инновационной разработкой Applied в области физического осаждения из паровой фазы (PVD), которая позволяет расширить инфраструктуру интеграции 2D- формирования схем металлических межсоединений на пластинах с использованием химико-механической полировки взамен травления металла и новшеств в TSV с соотношением ширины к длине ≥10: 1 и 2.5D интерпозеров. Это также первая система физического осаждения из паровой фазы для TSV, которая предлагает производство потенциальных барьеров осаждением титана. Существующие системы PVD для BEOL не предназначены для таких высоких аспектных отношений, которые требуют высокую скорость осаждения для соответствующей производительности, отсутствия пустот при заполнении и высокой надежности. Для обеспечения непрерывного покрытия ступеньки, необходимого для заполнения зазора и надежности устройства, эти системы должны наносить относительно толстые слои. Помимо больших затрат, толстые пленки повышают риск стрессовых дефектов, которые могут ухудшить работу устройства.

Относительно этих задач TSV, производственный процесс системы Ventura значительно компактнее и убирает стоимостные преграды для внедрения этой технологии. В ней применяется повышенная плотность ионов, направленный источник с изменяемой мощностью для непрерывного осаждения танталовых или титановых потенциальных барьеров и медных слоев HVV TSV, которые более чем на 50% тоньше, чем у систем BEOL, и их применение значительно снижает затраты производства. Производительность системы Ventura вдвое превышает аналогичные системы BEOL PVD за счёт использования более тонких пленок и более высокие скорости осаждения.

Данная установка позволяет  работать с широким спектром материалов. Её камеры, интегрированные на платформе Endura с медным производственным процессом, обладают гибкостью для создания как танталовых, так и титановых барьеров. Оба этих материала демонстрируют высокую надежность, плюс титан имеет ещё несколько дополнительных преимуществ.