2022年5月26日，加利福尼亞州圣克拉拉——應(yīng)用材料公司宣布推出一種全新系統(tǒng)，可改進(jìn)晶體管布線沉積工藝，從而大幅降低電阻，突破了芯片在性能提升和功率降低兩方面所面臨的重大瓶頸。

Endura?Ioniq? PVD系統(tǒng)是應(yīng)用材料公司在解決二維微縮布線電阻難題方面所取得的最新突破。Ioniq系統(tǒng)是一種集成材料解決方案?（IMS?），可將表面制備、PVD和CVD工藝同時(shí)集中到同一個(gè)高真空系統(tǒng)中

芯片制造商正在利用光刻領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)將芯片制程縮小至3納米及以下節(jié)點(diǎn)。但隨著互連線變細(xì)，電阻呈現(xiàn)指數(shù)級上升，這不僅降低了芯片性能，還增大了功耗。如果該問題無法得到解決，更為先進(jìn)的晶體管帶來的益處將被指數(shù)級上升的布線電阻完全抵消。

芯片布線一般指沉積金屬在介電材料上被刻蝕出的溝槽和通孔內(nèi)的過程。在傳統(tǒng)工藝中，布線沉積使用的金屬疊層通常由以下幾部分構(gòu)成：阻擋層用于防止金屬與介電材料擴(kuò)散；襯墊層用于提升粘附力；種子層用于促進(jìn)金屬填充；以及導(dǎo)電金屬，例如鎢或鈷用于晶體管觸點(diǎn)，銅用于互連線。因?yàn)樽钃鯇雍鸵r墊層很難微縮，所以當(dāng)溝槽和通孔尺寸減小時(shí)，可用于導(dǎo)電材料的空間比例隨之降低——互連線越小，電阻越高。

應(yīng)用材料公司Endura?Ioniq? PVD系統(tǒng)

Ioniq PVD system是一種集成材料解決方案?（IMS?），可將表面制備、PVD和CVD工藝同時(shí)集中到同一個(gè)高真空系統(tǒng)中。Ioniq PVD給芯片制造商提供了用低阻值的純鎢PVD膜取代高阻值的氮化鈦襯墊層和阻擋層的方案，配合后續(xù)的純鎢CVD膜制成純鎢的金屬觸點(diǎn)。該方案解決了電阻難題，讓二維微縮得以繼續(xù)作用于3納米及以下節(jié)點(diǎn)。

應(yīng)用材料公司半導(dǎo)體產(chǎn)品事業(yè)部高級副總裁兼總經(jīng)理珀拉布?拉賈博士表示：“應(yīng)用材料公司在解決電阻難題方面所取得的最新突破，是一個(gè)材料工程創(chuàng)新使得二維微縮得以延續(xù)的絕佳范例。創(chuàng)新的Ioniq PVD系統(tǒng)打破了晶體管性能提升所面臨的一個(gè)重大瓶頸，使其在運(yùn)行速度更快的同時(shí)降低了功率損失。隨著芯片復(fù)雜度的提升，在高真空中集成多個(gè)工藝的能力對于客戶改進(jìn)布線以達(dá)到其性能和功率的目標(biāo)來說至關(guān)重要。”

Endura Ioniq PVD系統(tǒng)現(xiàn)已被全球多家行業(yè)領(lǐng)先的客戶使用。如需了解更多有關(guān)該系統(tǒng)的信息或者其它用于解決關(guān)鍵布線和互連難題的應(yīng)用材料公司解決方案，請關(guān)注應(yīng)用材料公司在美國時(shí)間5月26日舉辦的“芯片布線和集成的新方法”大師課。