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原子层沉积适用于多层3D NAND Flash 然制程时间与成本增加为新课题

2016/12/15-IC制造-20161215-280-杜振宇  
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垂直通道填充金属系3D NAND Flash朝64层以上垂直堆叠发展的关键课题之一,DIGITIMES Research观察,原子层沉积(Atomic Layer Deposition;ALD)制程可于高深宽比(High Aspect Ratio)垂直通道中,大面积形成均匀性薄膜,且具备良好的阶梯覆盖性(Step Coverage),故适用于更多层3D NAND Flash垂直通道填充金属,然其存在沉积速度较慢及所需材料成本较高等问题。

ALD系化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition;CVD)的一种,与另一CVD技术电浆辅助化学气相沉积(Plasma-Enhanced CVD;PECVD)相较,ALD采用依序注入第一种与第二种前驱物(Precursor)作为反应气体的方式,来蒸镀薄膜,此不同于PECVD运用电浆的蒸镀技术,同时蒸镀两种以上前驱物进行化学反应。

观察ALD的优点,其可准确控制膜厚,以原子级精准度形成大面积的均匀薄膜,且适于在凹凸结构蒸镀阶梯覆盖性佳的薄膜,反观PECVD则不易在凹凸结构或深孔图样达成厚度一致的薄膜,故ALD制程可望成为64层以上3D NAND Flash垂直通道填充金属的解决方案。

不过,ALD因依序注入反应气体以蒸镀薄膜,其沉积速度较PECVD慢,相对需较长制程时间,且ALD所需前驱物数量较多,易使沉积成本增加。

DIGITIMES Research观察,3D NAND Flash朝64层以上发展,需于沉积与蚀刻面改良薄膜沉积、垂直贯穿通道、通道填充金属等制程,其中,薄膜沉积制程时间延长,垂直贯穿通道需改采成本较高的乾式蚀刻技术,而通道填充金属所需ALD制程亦存在制程时间与成本增加等问题,使得如何因应成本上扬将成3D NAND Flash发展更多层技术的重要课题。

64层以上3D NAND Flash于通道填充金属主要课题
资料来源:韩国NH投资证券,DIGITIMES整理,2016/12


  内文目录
ALD制程可望成为多层3D NAND Flash通道填充金属的解决方案
ALD适于凹凸结构蒸镀薄膜 然沉积速度较慢且成本较高
结语
 图表目录
64层以上3D NAND Flash于蚀刻与沉积制程三大课题
64层以上3D NAND Flash于薄膜沉积、垂直通道及ALD制程变化
64层以上3D NAND Flash于通道填充金属主要课题
7 个图表



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