从PE-ALD量产到Thermal-ALD攻坚,ALD(原子层沉积)技术的关键拐点,本质上是一条从实验室走向量产、再从量产走向先进制程深水区的演进路径。当前节点上,以拓荆科技为代表的中国设备厂商,其PE-ALD已实现产业化应用,而面向更先进节点的Thermal-ALD仍在研发攻坚中,这构成了理解ALD技术代际跃迁的最新坐标。

从实验室到产线:ALD的量产拐点

ALD技术的核心价值在于其原子层级的厚度控制能力。在先进制程中,例如FinFET结构的制造,Fin的宽度由ALD沉积的Spacer材料宽度决定,这使其成为制约逻辑芯片先进程度的核心因素之一。这一工艺需求,推动了ALD从实验室走向量产的关键跨越。

在产业化进程中,PE-ALD(等离子体增强原子层沉积)率先实现了规模化应用。以拓荆科技的FT-300T (PE)设备为例,其已进入产业化应用阶段,可覆盖28-14nm的SADP、STI Liner工艺以及55-40nm的BSI工艺,并兼容2.5D、3D TSV先进封装。这标志着国产PE-ALD设备在主流逻辑芯片制造中已具备实际生产能力。

国产ALD的当下节点与下一拐点

当前国内ALD市场的竞争格局中,拓荆科技在PE-ALD领域处于国内领先地位,产品覆盖14nm及以下的逻辑芯片;而北方华创的ALD设备技术节点覆盖至28nm。在存储芯片领域,针对128层以上3D NAND FLASH和19/17nm DRAM的ALD设备,拓荆科技也处于研发阶段。

下一关键拐点在于Thermal-ALD(热处理原子层沉积)的攻坚。 与PE-ALD主要沉积介质材料薄膜不同,Thermal-ALD面向金属化合物薄膜材料,这是更先进制程(28nm以下)逻辑芯片所需的关键能力。目前,拓荆科技的T-300T (Thermal)设备正处于研发阶段,这一突破将直接决定国产ALD设备能否进入下一代技术节点。

常见问题

ALD设备在半导体制造中有多重要?

ALD在先进制程中不可或缺,尤其在FinFET结构的SADP工艺中,ALD沉积层的厚度直接决定Fin的宽度,是影响芯片制程的核心因素之一。

国产PE-ALD与国际水平的差距在哪里?

国产PE-ALD已实现产业化,但覆盖的制程节点仍有差异。例如,拓荆科技的PE-ALD已覆盖至14nm,而更先进的10nm以下制程仍有待突破,需要后续技术迭代验证。

Thermal-ALD与PE-ALD的主要区别是什么?

两者主要区别在于沉积材料和工艺方式。PE-ALD主要用于介质材料薄膜,而Thermal-ALD面向金属化合物薄膜材料,适用于更先进制程,目前国产设备尚处于研发阶段。