芯耀
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一、引言
化学气相沉积（CVD）设备是半导体金属化制程的核心装备，其中钨（W）金属层因低电阻率、低电迁移率特性，成为先进逻辑芯片中段互联（MOL）接触孔填充的关键材料。随着器件节点微缩至7nm及以下，传统共形沉积易产生悬垂与孔洞缺陷，选择性钨沉积技术成为突破良率瓶颈的核心方案。应用材料（AMAT/APPLIED MATERIALS）Endura Volta Selective W CVD系列设备凭借独特的自底向上选择性沉积能力、集成化高真空工艺环境及优异的电阻优化效果，广泛应用于高密度逻辑芯片、先进3D NAND存储器件的关键互联制程。二手设备因显著的成本优势成为中小企业降本增效的重要选择，但需通过科学的拆机检测与现场验机规避性能衰减、隐性故障等风险。本文基于海翔科技二手半导体设备评测经验，建立该系列设备的拆机与整机验机体系，为采购评估提供技术参考。
二、设备核心概况
AMAT Endura Volta Selective W CVD系列设备主打300mm晶圆先进制程兼容，核心优势在于采用集成材料解决方案，通过表面处理腔室与选择性钨沉积腔室的协同工作，实现金属对金属的自底向上沉积，可消除传统工艺所需的衬垫/阻挡层与成核层，最大化导电金属体积，显著降低接触孔电阻。设备可实现高深宽比结构的无空隙、无缝隙填充，保形性＞95%，适配微小尺寸接触孔的精准填充需求。核心构成包括表面处理腔室、选择性钨沉积腔室、专用前驱体输送系统、高稳定射频电源模块、连续高真空抽气系统及智能工艺协同控制系统六大单元。二手设备性能衰减主要集中于腔室壁钨沉积残留、专用前驱体喷嘴堵塞、射频匹配组件损耗、真空密封件老化及表面处理化学制剂管路污染等关键部位，验机需围绕核心部件状态与选择性沉积工艺协同稳定性展开。
三、拆机检测关键要点
拆机检测遵循“安全拆解-部件核查-性能预判”流程。首先断开总电源与气路，拆除设备腔体外壳，重点核查表面处理腔室与沉积腔室内壁的钨沉积残留量及清洁度，若残留堆积或腔室极板划伤，会直接影响选择性沉积的界面选择性与填充完整性，需评估专业清洗或涂层修复成本；同时拆解专用前驱体与表面处理化学制剂双路喷嘴，通过显微镜观察各通道喷嘴通畅性，任一通道堵塞率超过3%需专业清洗校准，避免输送偏差导致选择性失效。其次检查连续高真空系统核心部件，通过氦质谱检漏仪检测泄漏情况，若泄漏率＞5×10⁻⁹ atm-cc/s He需排查密封缺陷，同步检查分子泵转子磨损与轴承状态。电气系统拆解重点核查电控柜内PLC、射频电源及工艺协同控制模块的品牌一致性，依据GB 5226.1-2002标准用500V兆欧表测量绝缘性，动力回路不低于10MΩ、控制回路不低于1MΩ，排除私自改装痕迹。
四、现场整机验机流程
现场验机采用“静态检查-空载试运行-负载测试”三阶流程。静态检查阶段，核查设备整体结构平整度，两腔室连接法兰、门锁机构完好性，前驱体与化学制剂管路及气管无渗漏龟裂；核实铭牌参数与配置一致性，调取维护记录确认关键部件更换历史、运行时长及选择性沉积工艺参数记录。空载试运行阶段，监测电机运转噪音（≤72dB）、真空压力稳定性，全面测试急停、气体检测等联锁功能响应灵敏度，重点核查射频电源输出稳定性及两腔室工艺切换协同性，确认冷却系统温升≤15℃。负载测试为核心环节，选用标准硅基板完成3-5个完整选择性沉积循环（含表面处理-选择性钨沉积全流程），记录腔室压力、射频功率及双路试剂流量稳定性，要求保压3分钟压力下降不超过6%，确保选择性沉积精度与无空隙填充效果达标。
五、核心性能评测指标
结合行业标准与设备特性，确立三大核心评测指标：一是成膜质量，通过激光干涉膜厚仪检测基板不同区域钨层厚度偏差，合格标准为偏差≤±1% 1σ，采用扫描电镜观察高深宽比结构填充完整性，确保无空隙、无缝隙，同时通过辉光放电光谱法检测钨层纯度及界面清洁度，验证选择性沉积效果；二是系统稳定性，连续运行2小时（含5次腔室工艺切换）无异常报警，核心部件温升≤15℃，工艺参数重复性偏差＜2%；三是能耗与环保性，测试不同负载下实际功耗，核查设备前驱体回收、化学制剂处理及废气处理装置完整性，确保符合RoHS环保标准。本次评测选取3台同系列二手设备，其中2台通过拆机与验机检测，1台因表面处理腔室试剂管路污染导致选择性沉积失效，经专业清洗校准后重新检测合格。
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