半導体製造装置大手、米Applied Materials(AMAT)は10月7日、次世代半導体製造装置の新製品群を発表した。これらの新製品は原子レベルの寸法を扱う「オングストローム時代」の半導体製造を実現するものであるとする。より強力なAIチップを実現するため、最先端ロジック、高性能DRAM、チップ性能・消費電力・コストを最適化する高度なパッケージングに焦点を当てたもので、既に大手のロジック・メモリチップメーカー、OSAT各社で採用されているという。

1つ目はハイブリッドボンディング装置「Kinex」。ハイブリッドボンディングはCu同士を直接接合でき、チップ性能、消費電力、コストを大きく改善できることから近年注目されている。AMATは蘭BE Semiconductor Industries(Besi)と提携し、同装置を開発した。同装置は業界初の統合型Die-to-Waferハイブリッドボンディング装置で、前工程のウエハとチップ加工におけるAMATの専門知識と、先進的なダイプレースメント、配線、アセンブリのソリューションで知られるBesiの高い接合精度とスピードが融合されている。同装置はハイブリッドボンディング工程の重要工程すべてが1台に統合されており、非統合型装置と比べ、以下の利点がある。

・ダイレベルのトレーシング性能に優れ、複雑なマルチダイパッケージの管理が容易

・高精度の接合と管理されたクリーンな環境により、細密な配線ピッチを実現

・ハイブリッドボンディング工程間の待ち時間を厳密に管理することで、接合の一貫性と品質を改善

・一体型のインライン計測により、高速なオーバーレイ計測とドリフト検出

2つ目は2nm以降のGAAトランジスタを高性能化するエピタキシャル成膜装置「Centura Xtera Epi」。従来のエピタキシャル装置では、3D GAAトランジスタのソース/ドレインに求められる高アスペクト比トレンチの充填が難しく、ボイドの発生や不均一なエピ成長によって性能と信頼性が低下するという課題があった。同装置はこの課題を解決するため、独自の低容量チャンバアーキテクチャを採用し、プリクリーン工程とエッチング工程を統合してボイドフリーのGAAソース/ドレイン構造を実現した。同時に、ガスの消費量を従来比で50%削減したという。また、革新的な「成膜&エッチングプロセス」により、トレンチ側壁や底部に材料が成膜されるにつれてトレンチの開口寸法を連続的に調節し、ウエーハ上の数十億個ものトランジスタのエピ成長をボイドフリーで最適化し、セル間の均一性を40%以上改善できるという。

出典：Applied Materials News Release