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AMAT Endura 超高真空集群 PVD 平台-全套手册
首页 >半导体设备资料 >晶圆制造:镀膜-PVD-CVD 2024-01-31 报告错误错误问题可与客服联系,感谢您的支持! [获取免费下载] 觉得本站不错记得分享给好友哦! 0
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资料描述

全称:Endura® 超高真空多腔体集群式单片晶圆工艺平台行业地位:全球半导体史上最成功的金属化 PVD 物理气相沉积量产平台,全球累计装机超4500 台,过去 20 年绝大多数芯片的金属互连层都由该平台制造,是前道金属工艺绝对标杆设备。

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Endura整机内部真空腔布局

核心区分(和 Producer GT 本质差异)

  • Endura:主打超高真空 PVD 溅射(金属 / 阻挡层),超高真空环境(10⁻⁷~10⁻⁹ Torr),用于导电金属薄膜、阻挡层、籽晶层沉积;

  • Producer GT:主打PECVD 介质绝缘层沉积,中低真空,做氧化硅、氮化硅、低 k 介电层等绝缘膜;二者同属 AMAT 集群式平台,但工艺赛道完全互补,12 英寸产线成对标配。

二、整机硬件架构(分级真空集群)

经典同心圆式中央传输架构,四级真空逐级隔离,杜绝大气污染薄膜,最多可搭载9 个独立工艺腔,支持多工序原位连续加工,晶圆全程不暴露大气

1. 装载区 Loadlock(锁气腔)

标配双锁气腔,FOUP 晶圆盒上料,预抽真空,实现大气↔高真空快速切换,不打断主机连续生产,大幅提升稼动率。

2. Buffer 缓冲真空腔

过渡真空区,隔离锁气腔波动,稳定主机本底真空,保护核心传输腔超高真空环境。

3. 中央超高真空传输腔 + 多臂机械手

同心圆布局,单机械手可在多个工艺腔间高速传片;全程维持超高真空,是铜互连、钴金属化不能氧化的核心保障。

4. 可自由选配工艺腔模块(核心优势)

支持混装多类功能腔,原位完成多道连续工序,典型组合:

  1. 预清洁腔:氩离子溅射刻蚀,去除晶圆表面原生氧化层(Ti、Cu 极易氧化,必须原位清洁);

  2. PVD 溅射腔(主力):Ti、TiN、Ta、TaN、AlCu、W、Co、Cu、Ni、Ag 等金属 / 金属氮化物溅射沉积;

  3. CVD 铜籽晶腔(Volta 系列):先进铜互连 CVD Cu 籽晶层沉积;

  4. MOCVD 腔、退火腔、冷却腔:选配扩展。

单台机可一次性完成「预清洗→阻挡层沉积→金属籽晶沉积→冷却」全套堆叠工艺,不用中转多台设备,良率与产能大幅提升。

三、核心工艺能力(PVD 为主)

1. 经典金属互连工艺(成熟制程主力)

  • 铝互连:AlCu、AlSiCu 厚铝布线(8 英寸功率器件、MEMS、CIS);

  • 铜互连:Ta/TaN 阻挡层 + Cu 籽晶层,7nm~28nm 逻辑芯片主流方案,Endura Volta 专属铜互连平台垄断全球市场。

2. 先进接触层金属化(FinFET/GAA)

Co、TiN、W 金属接触孔阻挡层 / 粘附层沉积,降低接触电阻,适配先进逻辑器件。

3. 特色 & 先进存储专属衍生版本

  1. Endura Clover MRAM 专用平台原子级精准多层磁性薄膜堆叠沉积,原位完成清洁、多层磁膜连续沉积,是 MRAM 量产唯一主流设备;

  2. Endura Impulse相变存储 PCRAM、阻变 ReRAM 特种硫系化合物薄膜高精度溅射;

  3. TSV 硅通孔、先进封装 UBM 凸点下金属化厚 Al、Ti/Ni/Au 凸点金属层沉积,Fan-out、2.5D 封装标配。

4. 第三代半导体适配

可升级透明晶圆传输套件,适配 SiC、GaN 功率器件背面金属化、欧姆接触层溅射,新能源车功率器件产线大量导入。

四、关键技术优势

  1. 超高真空原位集成,杜绝金属氧化铜、钴、钛等活泼金属一旦接触大气快速氧化,多层堆叠必须单台机内连续完成,Endura 分级真空架构是量产刚需,竞品难以替代。

  2. 台阶覆盖率 & 膜厚极致均匀高深宽比通孔 / 沟槽底部覆盖率优异,膜厚控制精度可达 0.1nm 级别,整片晶圆厚度均匀性≤±1%,适配 7nm 及以下先进制程。

  3. 超长量产验证,稼动率极高30 年迭代成熟,全球海量装机,备件生态完善,成熟产线稼动率稳定 95% 以上,晶圆厂首选设备。

  4. 多尺寸兼容原生支持 150/200/300mm(6/8/12 英寸)晶圆,老产线改造复用性极强。

五、市场格局 & 国产化现状

1. 全球垄断格局

300mm 先进制程 PVD 设备 AMAT 市占率>85%,Endura 平台一家独大;200mm 成熟线同样占据绝对主导,无海外直接竞品能全面对标。单机全新售价千万美元级别,属于前道高价值核心设备。

2. 国产替代进度

  • 8 英寸成熟 PVD:北方华创、中电科装备已推出同架构集群式 PVD,逐步导入功率器件、MEMS 产线验证;

  • 12 英寸先进铜互连 PVD:国产设备仅小批量客户送样验证,超高真空腔体、高精度机械手、射频电源、磁控溅射源全套核心零部件仍有明显技术壁垒,替代周期更长。

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资料信息
资料ID :299
文件大小:89.52M
资料格式:pdf
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