應用，Novellus正在悄悄地開發用于銅的旋轉低k，以防萬一

慕尼黑 - 您認為IBM公司周一宣布在0.13微米銅IC中使用旋涂低k電介質材料將是Applied Materials，Novellus和Trikon Technologies的主要挫折。這三家工具供應商正在推廣用于相同下一代互連工藝應用的化學氣相沉積（CVD）技術。

雖然IBM在成為第一批銅芯片生產商之后在互連處理趨勢方面承擔了很大的壓力，但不確定其他IC制造商是否會跟隨Big Blue在低k電介質方面的領先地位，管理人員表示應用，Novellus和Trikon本周在Semicon Europa貿易展上的會議期間。 IBM計劃從明年開始使用陶氏化學公司的SiLK旋涂樹脂，用于集成雙鑲嵌銅工藝的低k介電絕緣體（見4月3日報道）。

幾天后IBM宣布，Applied，Novellus和Trikon管理人員認為，CVD薄膜在機械強度，生產成本降低以及雙鑲嵌銅工藝的工藝集成方面仍優于旋轉低k電介質。但是，應用材料公司和Novellus系統公司也正在通過探索將它們引入旋轉式低k電介質領域的選項來對沖他們在層間電介質（ILD）工藝中的競爭性CVD賭注。

去年8月，Novellus Systems公司悄然收購了位于加利福尼亞州弗里蒙特的Fairchild Technologies的旋轉電介質活動，以尋求未來的CVD低k工藝替代方案，其中有機薄膜的介電常數在2.5到2.0之間。

“我們正在對2.2電介質絕緣體進行套期保值，這對于0.10微米技術節點來說是必需的，”位于圣何塞的Novellus集成和高級沉積執行副總裁Wilbert van den Hoek解釋道。周三在慕尼黑貿易展上接受采訪。 “但是，我們認為在0.18至0.13微米工藝節點中不需要這種能力，我認為CVD氧化硅碳化物薄膜仍然受到業界80％的青睞。”

與此同時，加利福尼亞州圣克拉拉市的應用材料公司（Applied Materials）廣泛傳言正在開發用于旋轉低k電介質應用的新軌道系統。在慕尼黑貿易展期間，官員們不會討論有關基于CVD的低k電介質可能替代品的細節，但Applied董事長兼首席執行官James C. Morgan表示，他的公司將參與該行業在下一代互連流程中采取的任何方法。 “如果我們認為它可以旋轉低k電介質將成為主流能力或市場的重要組成部分，我們將提供這種能力，”摩根承諾。然而，應用仍在與一系列客戶合作，他們正在考慮其基于Black Diamond CVD的低k電介質技術，David N.K.應用總裁辦公室高級副總裁王先生。

“我們與IBM在Black Diamond上的合作非常緊密，”Wang表示，他表示還有很多選擇仍然在低k上未來銅加工步驟中的電介質。出于這個原因，公司通常會“同時進行兩到三種方法”，摩根補充道。

威爾士紐波特Trikon Technologies Ltd.的官員堅持認為，CVD低k電介質仍遠遠領先于用于ILD應用的旋轉薄膜，以及公司管理人員表示，該行業向鋁金屬互連的運動并未像許多人想象的那樣迅速發展。在Semicon Europa期間，Trikon推出了一種用于其CVD工具和“可調”低k薄膜的新型集群工具，介電常數低至2.5（見4月5日報道）。

傳統的二氧化硅絕緣體鋁互連具有約4.1的介電常數。新型絕緣體的介電常數越低，通過減少互連中的電容并在高性能邏輯中防止金屬線之間的串擾，將大大提高芯片速度。幾年來，芯片制造商一直在努力解決一系列旋轉和CVD薄膜候選者之間的許多權衡問題。大多數行業專家認為，該行業很可能會在2000年縮小對低k材料和工藝的看法。

Trikon及其技術合作伙伴LSI Logic公司正在與芯片日益增長的信念背道而馳業界認為，高性能IC中的0.13微米技術節點將需要銅加工。上個月，位于加利福尼亞州米爾皮塔斯的LSI Logic宣布推出0.13微米技術，采用Trikon的低k Flowfill CVD技術和標準鋁線（見3月17日報道）。

“減法鋁的可擴展性蝕刻工藝比人們想象的要長得多，“CVD產品營銷經理Andy Noakes周三在Semicon Europa的新聞發布會上堅稱。 “我認為銅加工的發展速度并不像有些人想象的那么快。”

Trikon還認為旋轉低k電介質由于各種原因而落后于CVD技術。大多數旋涂薄膜的一個問題是需要額外的步驟來使用硬掩模，因為這種材料比CVD電介質更軟，Noakes說。介電材料的硬度是其在銅制造中承受應力的能力的關鍵因素 - 特別是在化學機械平坦化（CMP）期間，其在雙鑲嵌工藝期間拋光互連層平坦。

Trikon現在收集其Flowfill CVD技術的數據，以確定其低銅處理的規格。這家總部位于英國的公司認為，仍然有足夠的時間來完成新的Planar fxP低k工藝與銅的整合，并且正在計劃聯合開發合作伙伴關系。

雖然CVD和旋轉電介質供應商試圖將其技術推向0.1微米及以下技術節點的低k值，一些公司開始建議雙鑲嵌工藝的執行方式需要改變。一些人建議使用全化學平面化技術從雙鑲嵌工藝中去除CMP拋光，該技術仍然必須由工業開發。如果能夠找到一種新的平面化技術，它可能會開放使用許多用于超低k電介質的旋涂候選，范圍從2.5到低于2.

Novellus的目標是 - 電介質R＆amp; D超越現有材料 - 包括陶氏化學的SiLK和與IBM合作開發的多孔版SiLK，用于未來的應用。 “如果互連技術從CVD轉向旋轉材料，我們將關注市場，而不是放棄市場，”Novellus的van den Hoek本周接受采訪時發誓說。 “Novellus銷售解決方案，我們不會僅僅使用旋轉低k電介質的硬件。如果我們確實進入，我們也將銷售薄膜材料。

<他補充說：“這將通過與材料供應商的聯盟或合作完成，因為我們不打算在內部開發化學專業知識。”Novellus沒有給出這樣一個潛在行動的時間表。 <目前，旋裝工具供應商正在與獨立的低k材料供應商合作，如陶氏化學，霍尼韋爾等，以提供互連工藝。同時，所有CVD低k供應商都捆綁了硬件平臺，流程，和材料。 但是，IBM選擇陶氏化學公司的旋轉式SiLK樹脂是否改變了低k戰斗的勢頭？ Novellus執行副總裁表示，“這可能會帶來一定程度的提升，但一年半以前，人們認為旋轉技術領先于CVD。” “但是，當證明該技術能夠以更低的成本提供合適的低k介電薄膜時，CVD已經領先。”

旋涂薄膜的一個問題是薄膜化學品的高價格據van den Hoek說。他說，旋涂電介質薄膜的成本是每毫升1到2美元。他估計，每個晶圓需要大約2到3毫升，每次沉積電介質沉積半到四分之三微米。根據Novellus副總裁的說法，目前旋裝材料的材料成本為每片晶圓3至10美元。

同時，Novellus的Coral CVD電介質每片晶圓的成本不到2美元，包括材料和折舊該設備 - 每個可能花費150萬美元到200萬美元。旋轉式工具成本更低，但van den Hoek表示他們仍然可以以高達100萬美元的價格出售系統。

今天，CVD的成本遠遠低于旋涂式電介質， “他認為。”并且，與銅雙鑲嵌工藝的集成更加簡單，因為旋涂材料更柔軟，必須用硬掩模封裝。“