ALD制程可望成为64层以上3D NAND Flash解决方案

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OFweek电子工程网讯 垂直通道填充金属系3D NAND Flash朝64层以上垂直堆叠发展的关键课题之一，原子层沉积(Atomic Layer Deposition；ALD)制程可于高深宽比(High Aspect Ratio)垂直通道中，大面积形成均匀性薄膜，且具备良好的阶梯覆盖性(Step Coverage)，故适用于更多层3D NAND Flash垂直通道填充金属，然其存在沉积速度较慢及所需材料成本较高等问题。
ALD系化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition；CVD)的一种，与另一CVD技术电浆辅助化学气相沉积(Plasma-Enhanced CVD；PECVD)相较，ALD采用依序注入第一种与第二种前驱物(Precursor)作为反应气体的方式，来蒸镀薄膜，此不同于PECVD运用电浆的蒸镀技术，同时蒸镀两种以上前驱物进行化学反应。
观察ALD的优点，其可准确控制膜厚，以原子级精准度形成大面积的均匀薄膜，且适于在凹凸结构蒸镀阶梯覆盖性佳的薄膜，反观PECVD则不易在凹凸结构或深孔图样达成厚度一致的薄膜，故ALD制程可望成为64层以上3D NAND Flash垂直通道填充金属的解决方案。
不过，ALD因依序注入反应气体以蒸镀薄膜，其沉积速度较PECVD慢，相对需较长制程时间，且ALD所需前驱物数量较多，易使沉积成本增加。
3D NAND Flash朝64层以上发展，需于沉积与蚀刻面改良薄膜沉积、垂直贯穿通道、通道填充金属等制程，其中，薄膜沉积制程时间延长，垂直贯穿通道需改采成本较高的干式蚀刻技术，而通道填充金属所需ALD制程亦存在制程时间与成本增加等问题，使得如何因应成本上扬将成3D NAND Flash发展更多层技术的重要课题。