衝刺先進製程,美商應材推新技術以解決平面微縮重大瓶頸

作者 | 發布日期 2020 年 07 月 21 日 11:30 | 分類 晶圓 , 晶片 , 材料、設備 Telegram share ! follow us in feedly


半導體設備大廠美商應材,21 日宣布推出新式的選擇性鎢 (Selective Tungsten) 製程技術,可提供晶片廠商以新的方式構建電晶體觸點,這是連結電晶體與晶片中其他電路非常關鍵的第一層電路。而藉由這項創新的選擇性沉積技術,可以降低影響電晶體性能並增加耗電量的接觸電阻。另外,這項技術,電晶體的節點微縮與觸點能縮小至 5 奈米、3 奈米甚至更小,並同步提升晶片功率、性能與面積/成本 (chip power, performance and area/cost,PPAC)。

應材表示,雖然微影技術的進步可有效縮減電晶體觸點通孔的大小,但使用金屬填滿通孔的傳統做法仍會嚴重影響 PPAC。過去,在傳統上,電晶體觸點是以多層方式形成,首先,接觸通孔是先襯上黏著層和氮化鈦阻障層,接著利用沉積技術產生成核層,之後再使用鎢來填滿剩餘空間,鎢因其低電阻係數成為接觸金屬的首選。

不過,7 奈米製程技術的接觸通孔直徑只有 20 奈米。襯墊 / 阻障層與成核層就占了 75% 的通孔體積,只剩下 25% 供鎢使用。細薄的鎢線具有很高的接觸電阻,會嚴重影響 PPAC 與2D微縮效果。因此,應材公司新推出的全新 Endura Volta 選擇性鎢化學氣相沉積系統,能讓晶片製造商在電晶體的接觸點通孔內進行鎢的選擇性沉積,以消除線性 / 阻障層及成核層。整個通孔會充滿低電阻鎢,並解除後續 PPAC 的瓶頸。

應材進一步指出,選擇性鎢沉積技術是一項整合材料解決方案,在純淨、超高真空環境中結合多重製程科技,比無塵室本身還要潔淨許多倍。原子層表面處理可應用於晶圓,採用獨特的沉積製程,讓鎢原子在接觸點通孔內選擇性沉積,形成無分層、無縫、無間隙自下而上的完美填充。

全球已有多家領先客戶採用全新的 Endura 系統,而這也是應材在創新沉積製程技術方面的最新力作。其他的產品組合還包括選擇性磊晶 (selective epitaxy)、選擇性沉積 (selective deposition) 以及選擇性移除 (selective removal) 等。應材指出,這些選擇性製程能讓晶片製造商運用全新方法製作、形塑並調整材料,以便持續在 PPAC 精進。

(首圖來源:應材)

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