TANAKA wird die Abscheidung von Ruthenium-Filmen für Front-End-Prozesse in der Halbleiterindustrie anwenden.

Verbindungen und Nanopartikel Halbleiter Dünnschichten und Abscheidung

24. September 2021, in Chemical Daily

TANAKA PRECIOUS METAL TECHNOLOGIES arbeitet an der praktischen Anwendung von Ruthenium-Filmmaterialien für Halbleiter-Front-End-Prozesse. Vorläufermaterialien für ALD (Atomic Layer Deposition) und CVD (Chemical Vapor Deposition) werden in Prototypform für Kontaktverdrahtungsschichten von fortschrittlicher Logik und Kondensatorelektroden von DRAM evaluiert. Die Materialentwicklung wird mit einem Fokus auf Produkte der nächsten Generation gefördert, einschließlich solcher für Logik mit Nanometer-Knoten. Recyclingtechnologien werden ebenfalls parallel etabliert, und die Massenproduktion wird in einigen Jahren als nachhaltiger Prozess erwartet.
TANAKA wird seine Stärken nutzen, einschließlich einer vollständigen Palette von Metalltypen und Drahtdurchmessern, um Wachstums Märkte zu erschließen, einschließlich Leistungshalbleiter, wo der Einsatz von Kupfer beginnt, sowie der nächsten Generation von Kommunikation und Automobil. Die Gruppe wird auch die Entwicklung neuer Bereiche mit Drahttechnologie fördern, einschließlich solcher für Nicht-Geräte-Anwendungen wie Lithium-Ionen-Akkus (Lib). BCP (Business Continuity Planning) wird durch ein System mit fünf Standorten weltweit sichergestellt, was der Gruppe ermöglicht, den globalen Markt zu erschließen, der voraussichtlich langfristig stetig wachsen wird.

Vorläufer
Vorläufer

Logik und DRAM werden als vielversprechend angesehen.

Moderne Halbleiter erfordern niederohmige Verdrahtung und Unterstützung für dreidimensionale Strukturen, und die Verwendung von Ruthenium zieht neben den herkömmlichen Materialien Aluminium, Kupfer und Kobalt Aufmerksamkeit auf sich. Das Unternehmen fördert die Materialentwicklung und den Aufbau von Massenproduktionstechnologien und treibt die Musterarbeit für mehrere Typen voran. Das Unternehmen arbeitet sowohl an der Entwicklung von Kernmaterialien als auch an der Anpassung an die Anwendung.
"Für Logikanwendungen wird die Bewertung der Kontaktverdrahtung, die Transistoren und mehrschichtige Verdrahtung verbindet, durchgeführt. Derzeit wird die Anwendung auf die Liner-Schicht als die wahrscheinlichste Anwendung angesehen, aber sie zieht auch Aufmerksamkeit als Kappenmaterial auf sich, das auf Kupferverdrahtung aufgebracht werden soll. Wir hoffen, Ruthenium zuerst in der Liner-Schicht und dann als Kappenmaterial zu verwenden. Wir werden die Entwicklung von Materialien fördern, die die erforderlichen Spezifikationen erfüllen, wie die Selektivität, nur auf Kupferverdrahtung abzulagern, ohne mit dem Low-k-Material zu reagieren, das als Isolationsschicht dient.
Es wird an Kondensatorelektroden für DRAM geforscht. Es wurde berichtet, dass der Austausch von Titannitrid durch Ruthenium die dielektrischen Eigenschaften verbessert, und es gibt einen wachsenden Schwung für die Einführung von Ruthenium. Da die Elektroden-Schicht ein Dünnfilm sein wird, wird auch die Verwendung von ALD erwartet. Darüber hinaus, da feinere Linien immer häufiger werden, wie mit der Einführung von EUV (extrem ultraviolett), wird auch die Einführung von Ruthenium in die Verdrahtungsschicht von DRAM in Betracht gezogen. Die Einführung von Ruthenium in die Massenproduktionslinien wird voraussichtlich mit Logik beginnen.
Logikanwendungen haben unterschiedliche Anforderungen, wie niedrige Widerstände, während DRAM-Anwendungen unterschiedliche Anforderungen haben, wie die Anwendung auf dreidimensionale Formen und hohe Aspektverhältnisse, und das Unternehmen arbeitet daran, diese Bedürfnisse durch Zusammenarbeit mit Universitäten und Musterarbeit zu verstehen. Das Unternehmen wird auch die gemeinsame Entwicklung mit der Yeungnam-Universität in Südkorea fortsetzen und zielt darauf ab, "jederzeit auf die Massenproduktion vorzubereiten" sowohl für Logik als auch für DRAM. Ruthenium wird mit einer Rate von 20-400 kJ pro Jahr verwendet, und neben seiner Hauptverwendung als Elektrodenmaterial für die Sodaelektrolyse erweitert sich sein Anwendungsbereich auf Brennstoffzellenkatalysatoren, magnetische Schichtunterlagen und magnetische Schichtlegierungen für Festplattenlaufwerke (HDDs). Rhodium ist ein Nebenprodukt, das zusammen mit Platin und Palladium abgebaut wird, und die stabile Versorgung ist ebenfalls ein Thema.
Die Recyclingtechnologie wird ebenfalls betont. Durch die Anwendung der Recyclingtechnologie zur Rückgewinnung und Raffinierung von Edelmetallen, die für bestehende Anwendungen entwickelt wurde, wird das Unternehmen in der Lage sein, eine grüne Versorgung und die Angleichung der Beschaffungspreise zu erreichen. Während zunächst das Recycling während der Filmformation in Betracht gezogen wird, wird auch eine Zusammenarbeit in verwandten Prozessen wie dem Einbettungsprozess in Betracht gezogen. Es wird sich nicht nur in Materialien, sondern auch im Lebenszyklusmanagement und in der nachhaltigen Nutzung von Wettbewerbern differenzieren und daran arbeiten, neue Anwendungen für Edelmetalle zu kommerzialisieren.
(Daiki Sato)

Wie war dieser Artikel?

Wenn Sie dies hilfreich fanden, teilen Sie es bitte.