韩国半导体设备制造商聚辰工程(Chunson Engineering)近日宣布,已向一家全球头部半导体企业成功交付用于“原子层生长(ALG)晶体管全集成”的先进制造装备。此次交付标志着在下一代高集成度芯片制造工艺中,沉积技术迎来了从二维平面向三维立体空间拓展的重要转折点。
突破方向限制的原子层生长技术
在半导体晶圆制造的薄膜沉积环节,业界长期依赖原子层蒸镀(ALD)和化学气相沉积(CVD)两种主流工艺。传统方式主要采取自上而下的单向沉积模式,这在面对日益复杂的三维结构时逐渐显露出局限性。此次新引入的ALG技术,打破了这一方向束缚,实现了全向度的薄膜生长。
聚辰工程方面形象地将这一原理比作“水滴中心结冰”的过程:正如冰晶可以从中心向四面八方均匀延展一样,ALG技术允许材料在所有方向上同步沉积。这种特性使得半导体结构能够像构建精密建筑一样,以3D形态自由成型,极大地丰富了器件设计的自由度。
提升台阶覆盖率与器件可靠性
该技术的核心优势在于显著提升了“台阶覆盖率”(Step Coverage)。在先进制程中,晶圆表面往往布满错综复杂的微观结构。传统沉积方式容易在狭窄缝隙的底部或深处形成薄膜过薄甚至空洞的问题,进而引发漏电流,导致芯片失效。ALG技术则能在这些复杂表面上形成厚度均匀、无缝隙的致密薄膜。
聚辰工程技术人员指出,均匀的膜厚填充能有效消除初始空隙,从源头上预防漏电流的产生。当所有区间都被牢固填满时,不仅避免了半导体器件的误动作,更大幅延长了芯片的使用寿命并提升了整体可靠性。这一特性对于即将大规模量产的高集成度垂直堆叠晶体管至关重要。
顺应3D堆叠趋势的技术延伸
此次签约发生在全球半导体厂商加速从传统水平结构晶体管向垂直堆叠结构转型的关键节点。聚辰工程表示,该设备完全有能力在下一代高集成度垂直堆叠结构的制造过程中,持续提供高质量的均匀沉积膜层,满足最严苛的工艺要求。
此外,聚辰工程还透露了该技术的应用前景。除了半导体制造,这项基于ALG原理的技术计划进一步拓展至显示面板和太阳能光伏设备的制造领域。目前,该公司正与北美、亚洲、欧洲及中东地区的多家全球知名企业保持活跃的协作关系,展现出强劲的市场扩张势头。
对于中国半导体设备企业而言,聚辰工程的这一动向揭示了先进制程中“工艺-设备”协同创新的重要性。随着摩尔定律逼近物理极限,单纯追求光刻精度的竞争已转向对三维结构制造能力的比拼。掌握全向沉积、高台阶覆盖率等关键工艺装备技术,将成为突破高端芯片制造瓶颈、实现产业链自主可控的关键一环。中国企业需密切关注此类底层工艺设备的迭代方向,加速在原子级制造领域的研发布局。
