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WAFER PROCESSING

自社研究開発期間とコストを大幅に削減するワークフロー

[2007年12月号]

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写真1 Tempusにより、1枚のウェーハ上にシャッタリングを行うことで複数のレシピの異なるプロセスを適用したウェーハ

 米Intermolecular社は、独自の高生産性コンビナトリアル技術(HPC:High-Productivity Combinatorial)プラットフォームを装置として提供する他、IPライセンスの取得や個別企業との共同開発プロジェクトなどを推進している。
 ハードウェアでは、HPC技術を採用した「Tempus」を製品化。Tempus HPC プラットフォームには、セルフアセンブリや表面処理と洗浄処理、無電解めっきなどのウェットプロセス用の「Fluids Line」と、不揮発性メモリー、High-k /メタルゲート、配線工程などの成膜用の「Physical Vapor Deposition (PVD) Line」をラインナップしている。
 Tempusプラットフォームは、1枚のウェーハ上にマスキングとシャッタリングにより最高576の異なった材料、異なったレシピを適用できる(Tempus F-20)。これにより材料のスクリーニングやプロセスインテグレーションの開発など、量産装置では一回ずつ設定条件を変えていた作業が一度にできるようになっている(写真1)。さらに同社は、専門チームとの共同開発プログラム(CDP:Collaborative Development Programs)やIPライセンスの取得など、R&D 活動を広範囲にサポートする。
 Tempusを用いた開発手法では、特に材料のスクリーニングで効果を発揮することができる。材料の発見からプロセスの開発、そのプロセスのインテグレーション、そして完成したデバイスの電気的特性や品質評価など、今でも半導体メーカーや研究機関は膨大な時間とコストをこのスクリーニングに投じている。Tempusと同社の実行解析のソリューションとなるインフォマティックスにより、テストチップのパターンや構成の設定からスクリーニング、300mmウェーハへの拡張、テストレシピおよびテストパターンによる計測、そして電気的特性のテスト、さらにはそれらの解析とレポーティングまでが提供される。同社は、独自のインフラを有しており、これにより材料の情報からプロセス解析まで、自動で統合設定され解析されることになる。

ATMIと契約、次世代半導体材料の開発を加速

写真2 Intermolecular CEO David Lazovsky氏(左)  ATMI Senior Vice President and General Manager Tod Higinbotham 氏(右)

 2007年9月には、米ATMI社が同社装置を採用したと発表した。ATMI は、すでに行っていた共同開発プログラムに加えて、今回新たにTempus のウェットプロセス向けワークフローを採用した。ウェットプロセス向けワークフローには、セルフアセンブリによる成膜プロセス、洗浄、ウェット剥離、ウェットエッチング、無電解めっきなどの工程に適用できる。これはIntermolecularと台湾の大手ファウンドリが行っていたCMP後洗浄用の薬液の開発に参加した際の影響が大きい。両社はプロセス効率の高い改良組成薬液を短期間で開発した。ATMI 材料部門Senior Vice President and General Manager Tod Higinbotham氏は「従来の手法では10種前後の評価しかできなかった時間内で、数百、あるいは数千の開発の組み合わせを評価できる」と述べている(写真2)。
 すでに300mmウェーハが当たり前の時代となっても、高価なウェーハを無駄にすることはできない。今までの研究開発の現場と比較するのは難しいが、ワークフロー化されていなかった場合は、材料のスクリーニングには300mmウェーハ1000枚以上、薬液コストも1000ドル以上が投じられていた。Intermolecularが行ったプロジェクトでは、3週間半の期間にウェーハ16枚を消費したが、実験数は1320以上、3630材料の特性を評価できた。この研究全体にかかった薬液のコストは100ドル以下だったという。



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