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應材在晶片布線技術大突破 邏輯晶片微縮至3奈米以下

2021-06-17 14:10聯合報 記者簡永祥/即時報導
應材
  • 半導體
  • 晶圓代工

半導體設備大廠美商應用材料公司。(路透)
半導體設備大廠美商應用材料公司。(路透)

半導體設備大廠美商應用材料公司今(17)日宣布,該公司推出一種嶄新的布線工程設計方法,能促使先進邏輯晶片微縮到 3 奈米節點及更小尺寸。

應材指出,尺寸縮小雖有利於提高電晶體效能,在導線布線方面卻正好相反:較小的導線會產生更大的電阻,讓效能降低並增加功耗。若無法在材料工程方面有所突破,從7奈米節點縮到3奈米節點,導線通路電阻將增加 10 倍,反而失去電晶體微縮的好處。

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應材表示,該公司已開發出一種銅阻障層晶種整合性材料解決方案的全新材料工程解決方案。這是一項整合式材料解決方案,在高真空環境下將七種不同製程技術整合在一套系統中,這七種技術分別是:ALD(原子層沉積)、PVD(物理氣相沉積)、CVD(化學氣相沉積)、銅回流、表面處理、介面工程和量測。

這項組合使用選擇性 ALD 取代共形 ALD,消除通路介面處的高電阻率阻障層。這項解決方案還加入銅回流技術,在狹窄特徵中,實現無空隙填充。透這項整合式材料,可讓通路接觸介面的電阻減少 50%、提升晶片效能和功耗表現,能夠持續將邏輯晶片微縮到 3 奈米及更小尺寸。

應材資深副總裁暨半導體產品事業群總經理 帕布‧若傑(Prabu Raja) 表示,一顆智慧型手機晶片內含數百億個銅導線,布線已用掉晶片三分之一的功率。在真空中整合多種製程技術,讓我們能夠重製材料和結構,讓消費者擁有功能更強大的裝置及更長的電池使用時間。這項獨特的整合解決方案是專為協助客戶加快發展效能、功率和面積成本的技術藍圖。

應材表示,目前全球各大晶圓代工邏輯客戶現已使用應材的銅阻障層晶種整合性材料解決方案系統Endura Copper Barrier Seed IMS )。

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