- ASM International 推出市場首款可流動碳薄膜技術。
- 新技術能簡化晶片生產，減少成本及缺陷風險。
- Flowable Carbon 提供平坦均勻表面，適合複雜結構。
- 減少處理步驟可降低製造成本，滿足 AI 需求。
荷蘭一家公司開發出一種新型碳技術，能夠通過將兩個關鍵生產步驟合併為一個過程，填補日益複雜的 3D 晶片中的微小間隙。總部位於荷蘭的半導體設備製造商 ASM International 於 9 月 22 日星期二推出了 XP8 Vertos Flowable Carbon，這被描述為市場上首款增強型等離子體化學氣相沉積（PECVD）可流動碳薄膜。ASM International 相信，這項技術能夠簡化晶片生產，將填隙和平坦化，即創造平坦表面的過程，整合於單一的 PECVD 系統中。
技術簡化生產流程
這將減少生產複雜性、成本和缺陷風險，因為晶片製造商正在向更複雜的 3D 設計邁進。該公司首席執行官 Hichem M’Saad 表示：「行業能否繼續擴展日益複雜的裝置依賴於材料創新，與其架構和設計一樣。」這項技術已經進入高產量製造，可用於邏輯和記憶體裝置。
儘管晶片製造商已經使用碳薄膜超過二十年，M’Saad 表示，這些材料並未設計為應對現代 3D 晶片中日益複雜的結構。原因在於這些材料會根據沉積的特徵形狀進行調整，這意味著當添加額外層時，可能會留下不平坦的表面。製造商需要額外的處理步驟來糾正這些問題。Flowable Carbon 提供了一個平坦且均勻的表面，準備進行下一步的圖案化。為瞭解決這一問題，ASM 對 Vertos Flowable Carbon 採取了不同的方法。
這種材料能夠流入複雜的晶片特徵，並從底部填充。同時，它能自我平坦化，留下平坦均勻的表面，為下一步的圖案化做好準備。此外，它能夠填充複雜的高長寬比結構，而不會產生空洞或接縫。這種材料還具有增強的熱穩定性和區域選擇性沉積特性。
降低成本與缺陷風險
這項技術的一大優勢在於，它消除了額外的處理步驟。由於碳材料在沉積過程中自我平滑，製造商可以省去通常需要的後續化學機械平坦化或蝕刻步驟。「在單一的 PECVD 平台中，工程流動性、熱穩定性和區域選擇性特性的結合是市場上前所未見的，為現有碳薄膜技術無法支持的裝置架構開闢了清晰的前進道路。」ASM PECVD 產品部副總裁兼負責人 Tyler Sample 在新聞稿中總結道。
減少這些步驟可以降低製造成本並減少缺陷風險。隨著晶片製造商日益採用複雜的 3D 設計以提高性能，對計算能力的需求，特別是人工智能的需求，正在推動晶片製造商開發新工藝和材料。考慮到這一點，半導體行業協會（SIA）預計全球半導體市場將在 2026 年達到 1.5 萬億美元。
SIA 會長兼首席執行官 John Neuffer 指出，「全球晶片銷售預計將在 2026 年超過 1.5 萬億美元，第二季銷售將大幅超過 2026 年第一季的銷售。」根據 Neuffer 的說法，美洲、亞太地區和中國的強勁銷售持續推動全球半導體增長。
新技術如何應對晶片製造挑戰
隨著晶片設計日益複雜，傳統碳薄膜材料已無法滿足現代需求。ASM International 的 Flowable Carbon 技術透過自我平坦化及填充能力，解決了以往材料在多層沉積時出現的表面不平坦問題。這不僅減少了額外的處理步驟，還能降低生產成本和缺陷風險，對於追求高性能的晶片製造商來說，這項技術無疑是重要的創新，特別是在人工智能等領域對計算能力需求增加的背景下。