據路透社報導，總部位於加利福尼亞州聖克拉拉的半導體製造工具製造商應用材料公司（Applied Materials Inc.）週一推出了一項旨在緩解計算機芯片速度瓶頸的新技術。

該報告指出，計算機芯片由稱為晶體管的開關組成，可幫助它們執行1和0的數字邏輯。但是這些晶體管必須與導電金屬連接才能發送和接收電信號。這種金屬通常是鎢。芯片製造商之所以選擇這種金屬，是因為它具有低電阻並且可以使電子快速移動。

根據Applied Materials的官方新聞稿，儘管光刻技術的發展已幫助減少了晶體管的接觸通孔，但傳統的用接觸金屬填充通孔的方法已成為PPAC的關鍵瓶頸。

該公告指出，傳統上，晶體管觸點是通過多層工藝形成的。接觸孔首先襯有由氮化鈦製成的粘附和阻擋層，然後沉積成核層，最後剩餘的空間填充有鎢，由於其低電阻率，鎢是優選的接觸金屬。

但是在7nm節點處，接觸孔的直徑僅為20nm左右。襯裡阻擋層和成核層約佔通孔體積的75％，而鎢僅約佔體積的25％。細鎢絲具有高接觸電阻，這將成為PPAC和進一步2D縮放的主要瓶頸。

VLSIresearch董事長兼首席執行官Dan Hutcheson表示：“隨著EUV的問世，我們需要解決一些關鍵的材料工程挑戰，以便繼續進行2D縮放。”線性阻隔劑已成為我們行業中動脈粥樣硬化斑塊產品的等效物，導致芯片失去實現最佳性能所需的電子流。應用材料公司的選擇性鎢是我們一直在等待的突破。 ”

據報導，在連接區域所需的鎢是否塗有其他幾種材料。這些其他材料會增加電阻並降低連接速度。應用材料公司週一表示，它已經開發出一種新工藝，從而消除了對其他材料的需求，並且僅在連接處使用鎢以加快連接速度。

Applied Materials指出，該公司的選擇性鎢技術（selective鎢技術）是一種集成材料解決方案，在原始的高真空環境中結合了多種工藝技術，比潔淨室本身清潔了許多倍。對芯片進行原子級表面處理，並採用獨特的沉積工藝在接觸通孔中選擇性沉積鎢原子，以形成完美的自下而上填充，而不會分層，接縫或形成空隙。

應用半導體產品部門副總裁凱文·莫拉斯（Kevin Moraes）在一份聲明中說，芯片功能“已經越來越小，因此我們已經達到了常規材料和材料工程技術的物理極限。”

Applied表示，已經與“全球多個領先客戶”簽署了這項技術，但沒有透露他們的名字。

應用材料公司發起了15年來互連技術領域最大的材料革命

2014年，應用材料公司推出了他們認為是15年來互連技術最大的變化。

應用材料公司推出了AppliedEnduraVoltaCVD鈷系統，這是目前唯一能夠在邏輯芯片銅互連工藝中通過化學氣相沉積實現鈷薄膜的系統。鈷膜在銅工藝中有兩種應用，平坦襯裡（襯裡）和選擇性覆蓋層（CappingLayer），它們將銅互連的可靠性提高了一個數量級。該應用是15年來銅互連技術材料中最重大的變化。

應用材料半導體事業部執行副總裁兼總經理Randhir Thakur博士指出：“對於設備製造商而言，將數億個晶體管電路連接到芯片上，佈線的性能和可靠性至關重要。隨著摩爾定律的發展，隨著技術的發展，電路的尺寸越來越小，因此有必要減小影響器件工作的間隙並防止電遷移失敗。”基於應用材料公司行業領先的精度作為材料工程技術，EnduraVolta系統可通過提供基於CVD的平面襯里和選擇性覆蓋層來克服產量極限，並幫助我們的客戶將銅互連技術提升到28納米及以下。

基於EnduraVoltaCVD系統的鈷工藝包括兩個主要工藝步驟。第一步是沉積平坦而薄的鈷襯裡膜。與典型的銅互連工藝相比，鈷的應用可以提供更多的空間來用銅填充有限的互連區域。該步驟在超高真空下將預清洗（Pre-clean）/阻擋層（PVDBarrier）/鈷襯裡層（CVDLiner）/銅籽晶層（CuSeed）工藝集成在同一平台上，以提高性能和良率。

在第二步中，在銅化學機械拋光（CuCMP）之後，沉積一層選擇性CVD鈷塗層以改善接觸界面，從而使器件的可靠性提高80倍。

應用材料金屬沉積產品部副總裁兼總經理Sundar Ramamurthy博士指出：“應用材料獨特的CVD鈷工藝是基於材料創新的解決方案。這些材料和工藝在過去的十年中得到了發展。創新已被我們的客戶接受，並被用於製造高性能的移動和服務器芯片。