ラムリサーチ、業界初の低フッ素タングステンALDプロセスで次世代メモリへの道を開く

2016年08月10日 09時00分

Source: Lam Research Corporation

新製品のALTUS(R) Max Eシリーズは低フッ素、低ストレス、低抵抗の3D NANDや DRAMを高い生産性で実現します

FREMONT, CA, 2016年08月10日 - (JCN Newswire) - 最先端の半導体製造装置のメーカであるラムリサーチ（Lam Research Corp.、NASDAQ：LRCX）は本日、業界をリードするALTUS(R)シリーズの最新のラインアップとしてフッ素濃度の低いタングステン膜を生成できるアトミック・レイヤー・デポジション（atomic layer deposition：ALD）プロセスを発表致しました。業界初の低フッ素タングステン（Low-Fluorine Tungsten：LFW）ALD機能により ALTUS Max E シリーズはメモリを生産するデバイスメーカの技術課題を解決し、3D NAND や DRAM の更なる微細化を可能にします。この新しいシステムはメモリ製造プロセスにおいて業界をリードしてきたラムリサーチ製品系列の技術蓄積を結集したものです。既に大手の 3D NANDやDRAMメーカでの量産現場や多くの半導体メーカの研究開発拠点で採用され、世界中で普及に弾みがついています。

「より高機能なデバイスを求める消費者のニーズに応えるには大容量・高性能な記憶装置が必要になります。最先端のメモリ・チップを生産する上でキーとなる工程が成膜とエッチングです。ALTUS Max Eシリーズの投入により弊社はメモリ製品の品揃えを拡張することができました。そしてお客様には当産業を引っ張る、新たな技術革新のメリットを享受いただけるのです。過去1年の間に3D NAND技術が大きな変革を遂げるに従い、弊社の3D NAND向けの製品出荷は倍増しました。おかげさまで当分野の成膜・エッチング装置では業界最大の設置台数となっています。」とラムリサーチのCOOであるTim Archerは述べています。

3D NANDのメーカがメモリのセルの積層数を増やしていくに従い、ワードラインのタングステン埋め込みに関して2つの問題が顕在化してきました。まず、第一はタングステン膜から絶縁膜に拡散するフッ素が物理的な欠陥を発生させうるということです。二番目に、48層を超えるデバイスでは蓄積ストレスに起因する過度なウェハのボーイングが生じるということです。こうした不具合は歩留まり低下、あるいはデバイスの電気特性の劣化や信頼性低下につながります。そのため、先端3D NANDデバイスではタングステン膜のフッ素量や内在応力を大幅に低減させる必要があります。更に、線幅が微細になる従い、DRAMにおける埋め込みワードラインやロジック・デバイスにおけるメタルゲート／メタルコンタクトのプロセスで抵抗値の抑制が難しくなります。

「メモリを生産するデバイスメーカが微細化を進めるにつれ、タングステンを埋め込む部分はより狭く、そしてアスペクト比が高い構造となります。ラムリサーチの新しい低フッ素タングステンALDは埋め込み性能と生産性を維持しつつ、表面反応制御によりストレスやフッ素レベルを制御し、低抵抗の成膜を可能にしています。ALTUS Max Eシリーズは、従来のCVDによるタングステン成膜に比べ、フッ素量は1/100、ストレスは1/10、そして膜抵抗は30%減を実現し、お客様が微細化やプロセス・インテグレーションを進めるに際して直面する最も困難な課題を克服します。」と成膜製品グループのグループVPであるSesha Varadarajanは述べています。

低フッ素タングステンALDテクノロジを搭載したALTUS Max Eシリーズはラムリサーチの独自技術であるPNL(R) (Pulsed Nucleation Layer)テクノロジに基づくもので、他に類を見ない純ALDプロセスを実現します。PNLはラムリサーチの15年に及ぶ市場でのリーダーシップ、量産現場での1000台を超える稼働実績に支えられてALD成膜の業界標準となっています。ラムリサーチはPNL テクノロジによってタングステンの核生成がCVDからALDに移行する流れを作りました。同社はPNLxT(TM)およびLRWxT(TM)テクノロジを搭載したALTUS(R) Max、そして埋め込み性能を強化したALTUS(R) Max ExtremeFill(TM)によって低抵抗タングステンソリューションを進化させ、業界をリードし続けます。

ALTUSシリーズの製品は基本設計にラムリサーチの4ステーション・モジュール（quad-station module：QSM）のプラットフォームを採用しています。ステーション毎個別に温度を設定可能なので、埋め込み性能を損なわずにステーション毎にタングステンの核生成と埋め込みにおけるフッ素量、ストレス、膜抵抗などの最適化を図ることができます。QSMは最大12ペデスタルを装着可能で、純ALDプロセスの生産性を最大限に高める事ができます。その結果、設置面積当生産性は業界最高水準となりました。

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