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應用材料助攻邏輯微縮排入3nm!取得晶片佈線領域重大突破

美商裝置大廠應用材料在晶片佈線技術上取得重大突破,提出推一種全新的先進邏輯晶片佈線工藝技術,可微縮到 3nm 及以下技術節點。

應用材料表示,全新的 Endura Copper Barrier Seed IMS 解決方案在高真空條件下,可將七種不同工藝技術整合到了一個系統中,從而使晶片效能和功耗得到改善。

應用材料助攻邏輯微縮排入3nm!取得晶片佈線領域重大突破

雖然電晶體尺寸縮小能夠使其效能提升,但這對互連佈線中的影響卻恰恰相反:互連線越細,電阻越大,導致效能降低和功耗增加。從 7nm 節點到 3nm 節點,如果沒有材料工程技術上的突破,互連通孔電阻將增加 10 倍,抵消了電晶體縮小的優勢。

應用材料公司開發一種名為 Endura Copper Barrier Seed IMS 的全新材料工程解決方案。這個整合材料解決方案在高真空條件下將 ALD、PVD、CVD、銅迴流、表面處理、介面工程和計量這七種不同的工藝技術整合到一個系統中。

其中,ALD 選擇性沉積取代了 ALD 共形沉積,省去了原先的通孔介面處高電阻阻擋層。解決方案中還採用了銅迴流技術,可在窄間隙中實現無空洞的間隙填充。透過這一解決方案,通孔接觸介面的電阻降低了 50%,晶片效能和功率得以改善,邏輯微縮也得以繼續至 3nm 及以下節點。

應用材料公司高階副總裁、半導體產品事業部總經理珀拉布珀拉布 拉賈表示:“每個智慧手機晶片中有上百億條銅互連線,光是佈線的耗電量就佔到整個晶片的三分之一。在真空條件下整合多種工藝技術使我們能夠重新設計材料和結構,從而讓消費者擁有功能更強大和續航時間更長的裝置。這種獨特的整合解決方案可幫助客戶改善效能、功率和麵積成本。”

此外,應用材料也指出,Endura Copper Barrier Seed IMS 系統現已被客戶運用在全球領先的邏輯節點代工廠生產中。