Lam Research导入脉冲激光沉积技术，革新MEMS和RF滤波器的制造

Lam Research Corporation（泛林集团），是全球领先的半导体设备供应商，近日，Lam Research推出了Pulsus™，这是一款面向生产的脉冲激光沉积（PLD）工具，旨在助力下一代MEMS麦克风和RF滤波器的生产，为5G应用带来革命性的技术突破。

随着5G技术的不断推进和物联网的快速发展，对于高性能的射频（RF）滤波器和MEMS麦克风的需求日益增长。Lam Research Corporation，作为半导体行业的晶圆制造设备及相关服务的供应商，最近推出了Pulsus™，将脉冲激光沉积技术带入晶圆级大规模生产。Pulsus™预计将成为开发尖端技术设备的关键，例如用于5G和Wi-Fi 6的射频（RF）滤波器以及高端MEMS麦克风。

01  创新的Pulsus™技术

2022年，Lam收购了Solmates公司，这是一家在晶圆级PLD系统开发方面的先驱。两年过去了，Solmates的PLD专业知识与Lam在沉积领域的深厚经验相结合，为大规模生产带来了一款新的PLD系统，解决了下一代射频滤波器和基于MEMS的设备所需材料的技术挑战。

Lam Research通过引入Pulsus™，扩展了其在技术领域的产品线，包括沉积、刻蚀和单晶圆清洗产品。Pulsus™现已向特定的设备制造商开放，预计将为AR/VR、量子计算等新兴技术领域提供支持。

“通过PLD，我们能够精确控制薄膜的成分和结构，从而生产出高质量、高性能的器件。这种技术为下一代电子设备的制造带来了革命性的变革，尤其是在需要高精度薄膜沉积的应用中，如高频滤波器、传感器和先进存储器等。随着科技的进步，我们期待PLD技术能在更多领域发挥重要作用，推动电子工业的持续创新和发展。”

以射频滤波器和MEMS麦克风的制造为例。对于这些设备来说，钪（Sc）的水平是决定性能的关键因素。传统的沉积技术，如反应溅射，在钪含量约为30%时表现出性能饱和。而Lam的 PLD技术能够沉积出更高质量的40%Sc及以上的薄膜，其性能优于传统技术沉积的薄膜。

脉冲激光沉积（PLD）技术

脉冲激光沉积（PLD）利用高能激光脉冲轰击靶材，产生等离子体羽流，进而在基底（通常是晶圆）上沉积薄膜。PLD以其沉积高质量均匀薄膜的能力而脱颖而出，这在微芯片制造的精密世界中至关重要。

与其他沉积技术（如溅射或原子层沉积（ALD））相比，PLD的工作原理有所不同：如果我们将沉积过程比作下雨，那么溅射就像是温和的、普遍的小雨，慢慢地在地面上形成水坑；原子层沉积（ALD）可以比作清晨的露水饱和了草地；脉冲激光沉积（PLD）就像是局部、强烈的阵雨悬停在景观之上。

与传统的沉积技术相比，PLD的优势包括：

• 能够沉积复杂材料，尤其是陶瓷材料，如钪氮化铝（AlScN）
• 更高质量的薄膜——提供更高的器件性能
• 先进的薄膜控制——晶圆内（WiW）的厚度和应力均匀性调节

▲Pulsus™-将脉冲激光沉积带到晶圆级的大规模生产

02  面向未来的应用

射频滤波器在优化5G、WiFi 6和WiFi 6E网络的网络性能中扮演着重要角色，而MEMS麦克风则广泛应用于5G设备中的声音控制和噪声消除功能。Pulsus™技术的核心优势在于其能够沉积高质量、高均匀性的薄膜，这对于下一代射频（RF）滤波器和MEMS麦克风的性能至关重要。Pulsus™的推出，不仅能够提升这些设备的性能，还将推动消费电子和汽车技术的进一步发展。

03  经济高效的生产解决方案

Pulsus™不仅提升了薄膜的质量和均匀性，还有助于降低生产成本。“Lam Research利用在半导体技术方面的深厚专业知识，以及经过验证的沉积能力和与CEA-Leti的战略合作，在我们经过生产验证的2300平台上，为客户带来了这一颠覆性的解决方案。”Lam Research客户支持业务部的副总裁Chris Carter表示。

利用脉冲激光沉积（PLD）技术沉积高性能薄膜，有助于扩展和加速相关企业研发路线图。Lam的的PLD设备能够提供具有成本效益的高产量制造解决方案，同时确保卓越的均匀性和质量。这种高效性对于提高制造产量和保持竞争力至关重要。

随着对MEMS设备制造设备需求的不断增长，Pulsus™的推出正逢其时。Yole Group的数据显示，2023年这一需求已超过9.4亿美元，并有望持续增长。Pulsus™的薄膜质量对于5G应用来说具有巨大的价值，特别是对于需要强大压电性能的应用。

“Pulsus是一个创新解决方案，有助于优化已有设备，并推动未来各种应用的技术路线图发展。”

参考文章：

Lam Research introduces deposition technique to enable next-gen MEMS and RF filters for 5G applications | Automotive Testing Technology International

The Advantages of Pulsed Laser Deposition (PLD) (lamresearch.com)