製品

製品の特長

• ForgeNano社のウェハ用ALD装置は、独自技術により高精度・高効率な成膜を実現します。 [CRISP™プロセスによる低温・高均一成膜] プラズマを使用せず、基板へのダメージを抑えながら80℃からの成膜が可能です。さらに、最大25:1の高アスペクト比構造に対しても均一な膜厚を確保します。 独自設計の高速ドージングバブルによる[迅速・安定した前駆体供給] ミリ秒単位の精密制御で成膜プロセスのスピードと均一性を向上。枚葉式でありながら、バッチ装置並みの生産性を実現します。 [前駆体利用効率の最大化（最大90％）] 高速バルブと不活性ガスカーテンを組み合わせることで、前駆体の利用効率を飛躍的に高め、運転コストを大幅に削減します。

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  ALDx SiO₂ CRISP｜バリア用途における高いコンフォーマル成膜
  1. 高アスペクト比構造への優れた成膜性能
  SiO₂ CRISPは、アスペクト比35:1以上の構造でも完全なギャップフィルを実現。
  ブレークダウン耐性を含む優れた電気特性を保持。
  2. 湿気・化学バリアとしての有効性
  SiO₂ CRISPは、Al₂O₃とのナノラミネート構造に組み込むことで、
  環境バリアとして高い性能を発揮。
  複数の顧客でナノラミネートを用いた実績あり。
  HAST試験（125℃、85%RHで100時間）により、耐湿性が確認済み。
  ウェハの反り試験でも、湿気浸透が最小限であることを確認。
  

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  ケーススタディ｜過酷環境でのバリアコーティング性能
  試験内容：HAST性能評価
  ALDxソリューション：Al₂O₃とSiO₂のナノラミネート構造（ALD-CAP®）
  酸素透過率：<1×10⁷ cm³·mm/m²·day
  水蒸気透過率（WVTR）：<4×10¹⁰ g·mm/m²·day（38℃）
  試験条件：
  HAST（Highly Accelerated Stress Test）
  96時間試験は85℃/85%RHで1000時間相当の加速試験
  結果：
  PECVD SiN（800nm）：96時間・384時間ともに失敗
  ALD-CAP®（10nm）：96時間は合格、384時間で失敗
  ALD-CAP®（20nm）：96時間・384時間ともに合格
  ポイント：
  ALD-CAPはPECVD SiNより優れた耐湿性能を示し、
  10nmという極薄膜でも高いバリア性能を発揮。
  独自開発のALD技術で、従来比100分の1の薄膜を短時間で実現。
  

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  ケーススタディ｜金属バリアシードコーティング（開発中）
  課題TSVやTGVのCuバリアシード（CBS）プロセスでは、高アスペクト比構造の側壁と底面に連続的な被覆を、最小膜厚で実現することが大きな課題。
  従来の方向性成膜法（PVDなど）では、以下の問題が発生：
  コーティング不良
  通信不良（電気的接続不良）
  熱損失増加
  デバイス全体の故障
  ALDxによる解決策ForgeNanoのALDx技術は、以下のメリットを提供：
  完全なコーティング
  高速で信頼性の高い電気接続
  より高性能なチップ
  エネルギー効率の向上
  ポイント
  ALDxは、従来の方向性成膜法の限界を克服し、歩留まり改善と次世代技術の実現を可能にする。

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  ケーススタディ｜金属バリアシードコーティング（開発中）
  最近完了したフルスタック試料
  酸化膜／バリア層／シード層構成
  SiO₂：50～100nm（CRISPプロセス、275℃）
  TiN：25～50nm（CRISPプロセス、300℃）
  Ru：10～20nm（標準熱ALD、250℃）
  総成膜時間：3.5～5.5時間（非最適化状態）
  試験結果と性能
  銅電解めっきでシード層機能を確認
  トレンチの上部・底部で非常に良好なコンフォーマル成膜を実現
  ウェハ中心から端まで均一性良好
  アスペクト比4:1でも電解めっきに問題なし
  PVDバリア（TiW/Cu）より優れたステップカバレッジ
  次は25:1 Siトレンチ、30:1 TGVで試験予定
  成功実績
  10:1 Siトレンチ
  10:1 ガラス貫通ビア（TGV）

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  ケーススタディ｜Ru上でのCu核生成とHourglass TGVへの充填
  試験概要
  Hourglass形状のTGVで、Ru ALDシード層上にCu電解めっき（ECD）の核生成が成功。
  両面ALD適用により、ビア内部に約30nmのRu、側面に約15nmのRuを形成。
  Ruシード層はCuシードよりも負の電位が必要。
  Cu充填の特徴
  ビア中央から充填が開始し、コンフォーマル（均一）な充填を実現。
  上下方向でわずかな非均一性が確認されており、これは薬液槽の流体挙動に起因すると考えられる。
  重要ポイント
  Cu ECDの核生成はRu ALD上では異なるが、充填レシピは従来と同じ。
  高アスペクト比構造でも均一なCu充填が可能。

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  ケーススタディ｜垂直TGVでのCu電解めっき充填
  試験概要
  垂直TGV構造で、Ru ALDシード層上にCu電解めっき（ECD）の核生成と充填が成功。
  両面ALD適用により、ビア内部に約30nmのRu側面に約15nmのRuを形成。
  Ruシード層はCuシードよりも負の電位が必要。
  Cu充填の特徴
  ビア中央から充填が開始し、コンフォーマル（均一）な充填を実現。
  上部と下部で若干の非対称性が見られるが、
  これは薬液槽の流体挙動に起因すると考えられる。
  重要ポイント
  Cu ECDはRu ALDシード上で追加の膜や処理なしで成功。
  高アスペクト比構造でも均一なCu充填が可能。

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  TiNギャップフィルの結果
  試験条件
  Thermal TiN（熱ALD）：300℃
  CRISP TiN（CRISPプロセス）：300℃
  結果
  両プロセスとも、ギャップフィル性能は非常に優秀で均一。
  ウェハ中央および端部（10mm位置）で均一な成膜が確認され、
  高いコンフォーマリティ（密着性）を示す。
  ポイント
  CRISPプロセスは、従来の熱ALDと同等以上の均一性を確保しつつ、
  低ダメージで高アスペクト比構造に対応可能。
  高精度なギャップフィルは、
  先端半導体やパッケージング用途で重要な特性。