2022年5月26日，應(yīng)用材料公司推出了一種新系統(tǒng)，該系統(tǒng)重新設(shè)計(jì)了晶體管布線的沉積，以顯著降低電阻，這已成為進(jìn)一步提高芯片性能和功耗的關(guān)鍵瓶頸。
芯片制造商正在利用光刻技術(shù)的進(jìn)步將芯片縮小到 3nm 節(jié)點(diǎn)及以上。然而，隨著導(dǎo)線變得更細(xì)，電阻呈指數(shù)增長(zhǎng)，這會(huì)降低芯片性能并增加功耗，這將導(dǎo)致布線電阻會(huì)完全抵消更先進(jìn)晶體管的優(yōu)勢(shì)。
芯片布線沉積在蝕刻到介電材料中的溝槽和通孔中。在傳統(tǒng)方法中，使用金屬疊層沉積布線，該金屬疊層通常包括阻擋層以防止金屬與電介質(zhì)混合；襯墊層以促進(jìn)粘合；促進(jìn)金屬填充的種子層；以及用于晶體管觸點(diǎn)的導(dǎo)電金屬（如鎢或鈷）和用于互連線的銅。阻擋層和襯墊不能很好地縮放，因此隨著溝槽和通孔的縮小，可用于導(dǎo)電金屬的空間比例減少；布線越小，電阻越高。
應(yīng)用材料的Ioniq PVD 系統(tǒng)是一種集成材料解決方案? (IMS?)，它在單個(gè)高真空系統(tǒng)中包括表面處理以及 PVD 和 CVD 工藝。
Ioniq PVD 使芯片制造商能夠用純的低電阻 PVD 鎢膜替換通常由氮化鈦制成的高電阻襯里和阻擋層，然后將其與 CVD 鎢結(jié)合以形成純鎢金屬觸點(diǎn)。該解決方案解決了電阻挑戰(zhàn)，并使 2D 微縮能夠持續(xù)到 3nm 節(jié)點(diǎn)及更高節(jié)點(diǎn)。
應(yīng)用材料半導(dǎo)體產(chǎn)品集團(tuán)高級(jí)副總裁兼總經(jīng)理 Prabu Raja 博士表示："應(yīng)用材料在解決電阻方面的最新突破是材料工程創(chuàng)新如何使 2D 微縮繼續(xù)進(jìn)行的一個(gè)很好的例子，創(chuàng)新的 Ioniq PVD 系統(tǒng)消除了從晶體管中提取性能的重大瓶頸，使它們能夠以更低的功率損耗更快地運(yùn)行。隨著芯片復(fù)雜性的增加，在高真空中集成多個(gè)工藝的能力對(duì)于創(chuàng)造布線進(jìn)步至關(guān)重要，從而使客戶能夠?qū)崿F(xiàn)其性能和功率目標(biāo)。"
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