应用材料公司宣布推出一种全新系统,可改进晶体管布线沉积工艺,从而大幅降低电阻,突破了芯片在性能提升和功率降低两方面所面临的重大瓶颈。

 

Endura® Ioniq™ PVD系统是应用材料公司在解决二维微缩布线电阻难题方面所取得的最新突破。Ioniq系统是一种集成材料解决方案™(IMS™),可将表面制备、PVD和CVD工艺同时集中到同一个高真空系统中

 

芯片制造商正在利用光刻领域的先进技术将芯片制程缩小至3纳米及以下节点。但随着互连线变细,电阻呈现指数级上升,这不仅降低了芯片性能,还增大了功耗。如果该问题无法得到解决,更为先进的晶体管带来的益处将被指数级上升的布线电阻完全抵消。

 

芯片布线一般指沉积金属在介电材料上被刻蚀出的沟槽和通孔内的过程。在传统工艺中,布线沉积使用的金属叠层通常由以下几部分构成:阻挡层用于防止金属与介电材料扩散;衬垫层用于提升粘附力;种子层用于促进金属填充;以及导电金属,例如钨或钴用于晶体管触点,铜用于互连线。因为阻挡层和衬垫层很难微缩,所以当沟槽和通孔尺寸减小时,可用于导电材料的空间比例随之降低——互连线越小,电阻越高。

 

应用材料公司Endura® Ioniq™ PVD系统

Ioniq PVD system是一种集成材料解决方案™(IMS™),可将表面制备、PVD和CVD工艺同时集中到同一个高真空系统中。Ioniq PVD给芯片制造商提供了用低阻值的纯钨PVD膜取代高阻值的氮化钛衬垫层和阻挡层的方案,配合后续的纯钨CVD膜制成纯钨的金属触点。该方案解决了电阻难题,让二维微缩得以继续作用于3纳米及以下节点。

 

应用材料公司半导体产品事业部高级副总裁兼总经理珀拉布∙拉贾博士表示:“应用材料公司在解决电阻难题方面所取得的最新突破,是一个材料工程创新使得二维微缩得以延续的绝佳范例。创新的Ioniq PVD系统打破了晶体管性能提升所面临的一个重大瓶颈,使其在运行速度更快的同时降低了功率损失。随着芯片复杂度的提升,在高真空中集成多个工艺的能力对于客户改进布线以达到其性能和功率的目标来说至关重要。”

 

Endura Ioniq PVD系统现已被全球多家行业领先的客户使用。如需了解更多有关该系统的信息或者其它用于解决关键布线和互连难题的应用材料公司解决方案,请关注应用材料公司在美国时间5月26日举办的“芯片布线和集成的新方法”大师课。