Novellus正在悄悄地开发一种旋涂低k铜，以防万一慕尼黑-你认为IBM周一宣布在0.13微米铜ic中使用旋涂低k介电材料将是应用材料公司、Novellus和Trikon Technologies的一个重大挫折吗？这三家工具供应商正在为相同的下一代互连工艺应用推广化学气相沉积(CVD)技术。
虽然IBM在成为第一家铜芯片制造商后，在互连处理的趋势上承受了很大的压力，但不确定其他IC制造商是否会效仿Big Blue在低k电介质领域的领先地位。管理层表示，Novellus和Trikon参加了本周的Semicon Europa贸易展。IBM计划从明年开始使用陶氏化学公司的丝绸旋涂树脂，将低k介质绝缘体与双镶嵌铜工艺集成在一起(见4月3日的报道)。
几天后，IBM宣布Applied、Novellus和Trikon的管理人员认为，在机械强度、生产成本降低和双镶嵌铜工艺的工艺集成方面，CVD薄膜仍然优于旋转低k介质。然而，Applied Materials Company和Novellus Systems Company也通过探索将它们引入旋转低k电介质领域的选择，在层间电介质(ILD)工艺中对冲它们的竞争性CVD赌注。
去年8月，Novellus Systems悄悄收购了美国加州弗里蒙特飞兆技术公司(Fairchild Technologies)的旋转介电活性，以寻求未来CVD低k工艺的替代方案，其中有机薄膜的介电常数在2.5到2.0之间。
“我们正在对冲2.2电介质绝缘体，这是0.10微米技术节点所必需的，”圣何塞Novellus集成和高级沉积执行副总裁Wilbert van den Hoek解释说。周三在慕尼黑商展上接受采访。“然而，我们认为在0.18到0.13微米的工艺节点中不需要这种能力。我觉得CVD氧化硅碳化膜还是被业界看好80%。”
与此同时，据传加州圣克拉拉的应用材料公司正在为旋转低k电介质应用开发一种新的轨道系统。在慕尼黑的贸易展期间，官员们不会讨论基于CVD的低k电介质的可能替代品的细节，但Applied的董事长兼首席执行官詹姆斯摩根(James C. Morgan)表示，他的公司将参与业界在下一代互连工艺中采用的任何方法。“如果我们认为它可以旋转低k电介质，并且它将成为主流能力或市场的重要部分，我们将提供这种能力，”摩根承诺。然而，该应用仍在与一系列客户合作，这些客户正在考虑其基于黑钻石CVD的低K介电技术，以及大卫N.K应用总裁办公室高级副总裁王先生。“我们与IBM在黑钻石方面的合作非常密切，”王说，他表示，在未来的低K铜加工步骤中，仍有许多电介质可供选择.出于这个原因，公司通常“同时使用两种或三种方法”，摩根补充道。
位于威尔士新港的Trikon Technologies Ltd的官员坚持认为，CVD低k电介质仍然远远领先于ILD应用中使用的旋转薄膜，公司经理表示，行业向铝-金属互连的发展并没有像许多人认为的那样迅速。在Semicon Europa期间，Trikon为其CVD工具和“可调”低k薄膜推出了一种新的集群工具，其介电常数低至2.5(参见4月5日的报告)。
传统的二氧化硅绝缘体铝互连具有大约4.1的介电常数。新绝缘体的介电常数越低，通过降低互连中的电容和防止高性能逻辑中金属线之间的串扰，芯片速度就越快。几年来，芯片制造商一直试图解决一系列旋转和CVD薄膜候选物之间的许多权衡。大多数行业专家认为，在2000年，该行业可能会缩小其对低k材料和工艺的看法。
Trikon及其技术合作伙伴LSI Logic与高性能ic中的0.13微米技术节点将需要铜加工这一日益增长的信念背道而驰。上个月，位于加州米尔皮塔斯的LSI Logic宣布推出0.13微米技术，使用Trikon的低k流填充CVD技术和标准铝线(见3月17日的报道)。
“减成铝的可扩展蚀刻过程比人们想象的要长得多，”CVD产品营销经理安迪诺克斯(Andy Noakes)周三在Semicon Europa的新闻发布会上坚持说。“我认为铜加工的发展没有一些人想象的那么快。”
Trikon还认为，由于各种原因，旋转低k电介质落后于CVD技术。诺克斯说，大多数旋涂膜的一个问题是需要额外的步骤来使用硬掩模，因为这种材料比CVD电介质更软。介电材料的硬度是其在铜制造中承受应力的能力的关键因素，尤其是在化学机械平坦化(CMP)过程中，其在双镶嵌过程中将互连层抛光平坦。
Trikon现在收集其Flowfill CVD技术的数据，以确定其低铜处理的规格。这家总部位于英国的公司认为，仍然有足够的时间来完成新的Planar fxP低k工艺与铜的集成，并计划共同发展合作伙伴关系。
虽然CVD和旋转电介质供应商试图将他们的技术推向0.1微米及以下的低k值，但一些公司开始建议双镶嵌工艺的实施需要改变。有人建议使用全化学平坦化技术，将CMP抛光从双镶嵌工艺中去除，这种技术仍必须由工业界开发。如果能够找到一种新的平面化技术，它可能为超低K电介质开辟许多旋涂候选物，范围从2.5到小于2.5。
Novellus的目标是——电介质R & amp；d .超越现有材料——包括陶氏化学的丝和与IBM合作开发的多孔丝，用于未来的应用。“如果互连技术从CVD转移到旋转材料，我们将专注于市场，而不是放弃它，”Novellus的van den Hoek在本周的一次采访中发誓。“Novellus销售解决方案，我们不会只使用旋转低k电介质的硬件。如果我们真的进入，我们也将出售电影材料。
他补充说：“这将通过与材料供应商的联盟或合作来实现，因为我们不打算在内部发展化学专业知识。”Novellus没有给出这样一个潜在行动的时间表。目前，旋涂工具供应商正在与低k材料的独立供应商合作，如陶氏化学和霍尼韦尔，以提供互连技术。同时，所有CVD低k供应商都捆绑了硬件平台、工艺和材料。但是，IBM选择陶氏化学公司的旋丝树脂是为了改变低k之战的势头吗？Novellus执行副总裁表示，“这可能会带来一定程度的改善，但一年半前，人们认为旋转技术领先于CVD。”“然而，当证明这种技术可以以更低的成本提供合适的低k介电膜时，CVD已经占了先机。”根据van den Hoek的说法，旋涂薄膜的一个问题是薄膜化学品的价格高。他说旋涂电介质膜的成本是每毫升1到2美元。他估计每片晶圆大约需要2到3毫升，每次淀积电介质是半到四分之三微米。据Novellus称，目前旋涂材料的材料成本为每片3-10美元。
同时，Novellus Coral CVD电介质的每片成本不到2美元，包括材料和设备折旧，每片成本可能为150万至200万美元。旋转工具成本较低，但van den Hoek表示，他们仍然可以以高达100万美元的价格出售该系统。
“今天，化学气相沉积的成本比旋涂电介质低得多，”他认为此外，与铜双镶嵌工艺的集成更简单，因为旋涂材料更软并且必须用硬掩模封装。"
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