随着AI芯片推动3D堆叠需求持续升温,Applied Materials发布6款新设备,布局先进封装与DRAM制造。公司6月29日表示,此次推出的新一批半导体制造系统,主要面向HBM和Chiplet相关工艺。
Applied Materials指出,随着AI计算模型规模扩大、数据吞吐量持续提升,带宽和存储容量需求正快速增长,行业面临“存储墙”挑战。业界的一条主要技术路径,是通过硅通孔(TSV)将DRAM芯片进行垂直堆叠,构建高带宽存储器(HBM),并采用3D堆叠结构。虽然这一方案有助于提升性能,但也显著增加了制造复杂度。
在此次发布的产品中,面向先进封装的化学机械抛光(CMP)设备“Opta Quad”率先亮相。该系统可在晶圆研磨过程中实时控制厚度,提高工艺均匀性。在将两颗芯片的铜互连与介电层一次性结合的混合键合工艺中,表面平坦度是决定良率的关键因素。
“Nokota Vmax 2”电化学沉积(ECD)系统则可覆盖从TSV填充到微凸点成形的高精度铜电镀工艺,并通过自适应图形调谐(APT)技术,修正因电路布局差异带来的偏差。
“Producer Avila 2”等离子体增强化学气相沉积(PECVD)系统主要用于抑制HBM芯片变形。Applied Materials表示,这类芯片会被减薄至标准晶圆厚度的约1/25。该系统可在TSV周边沉积内部应力分布更均衡的介电层,从而有助于12层、16层及更高层数HBM实现更稳定的键合。
Applied Materials半导体产品集团总裁Prabu Raja表示,公司在介电层CVD、ECD和CMP领域积累的技术,以及跨工艺整合能力,将为客户以更稳定、更高良率的方式扩展3D堆叠结构提供关键支撑。
在电子束量测方面,Applied Materials推出“VeritySEM 7AP”和“SEMVision G7AP”两款系统。公司指出,在先进封装环节,单一缺陷就可能导致整组HBM堆叠失效,精密检测正日益成为关键能力。
其中,VeritySEM 7AP可在严重翘曲的基板上提供低于10纳米的测量灵敏度;SEMVision G7AP则可在硅、有机基板和玻璃等多种基板上,对缺陷进行自动分类。Applied Materials称,已有领先的存储和逻辑芯片制造商采用SEMVision G7AP。
面向DRAM制造,Applied Materials还发布了升级版“Centura Prime”外延(Epi)系统。该系统将原本用于逻辑芯片的外延技术引入DRAM外围晶体管制造,在源极和漏极区域选择性生长硅锗(SiGe)与硅磷(SiP),从而提升驱动电流和能效表现。
Applied Materials同时表示,与此前相比,该设备占地面积减少20%,有助于晶圆厂在空间受限的情况下加快扩产。
Applied Materials成像与工艺控制集团副总裁Keith Wells表示,VeritySEM 7AP和SEMVision G7AP是公司将成熟晶圆厂检测能力拓展至封装领域的成果,两款系统从设计之初就针对3D架构特有的基板特性和缺陷挑战进行了专门优化。