半導體設備龍頭應用材料於材料工程上持續突破, 可望解除7納米級以下晶圓製造製程的效能瓶頸, 製程領先業者將持續受惠, 更進一步的, 未來世代的人工智慧(AI)晶片效能將提升15%. 應材表示, 此為20年來首樁晶體管接點與導線的重大金屬變革, 可以解除7納米及以下晶圓製程主要的效能瓶頸. 主系晶片設計者能以鈷金屬取代鎢與銅, 藉以增進15%的晶片效能, 應材整合材料解決方案能結合乾式清洗, 物理氣相沉積, 原子層沉積以及化學氣相沉積於Endura平台於一身, 協助客戶加速採用鈷金屬. 應用材料相關業者解釋, 在過去, 傳統摩爾定律只要微縮一小部分易於整合的材料, 同時就能改善晶片的效能, 功率, 面積, 成本(PPAC) . 如今, 一些如鎢與銅金屬的材料在10納米以下的製程再無法順利微縮, 因其電性在晶體管接點與局部中段金屬導線製程上已逼近物理極限, 這就成為鰭式晶體管(FINFET)無法發揮完全效能的一大瓶頸. 而鈷金屬正可以消除這項瓶頸, 不過也需要在製程系統的策略上進行變革. 隨著產業將結構微縮到極端尺寸, 這些材料的表現會有所不同, 並且必須在原子級上有系統地進行工程, 通常是在真空條件下進行. 運用鈷做為新的導電材料, 使用於晶體管接點與銅導線上, 應用材料已結合許多的材料工程步驟- 預先清洗, 物理氣相沉積, 原子層沉積以及化學氣相沉積- 於Endura平台上. 再者, 應用材料也界定出一套整合性的鈷組合, 包括Producer平台上的退火, Reflexion LK Prime CMP平台上的平坦化, 以及PROVision平台上的電子束檢測. 客戶能運用這項經驗證過的整合材料解決方案, 在7納米及以下的製程時, 加速產品上市時間, 同時增加晶片效能. 半導體產品事業群資深副總裁帕布. 若傑 (Prabu Raja)表示, 5年前, 應用材料即預料晶體管接點與銅導線將面臨技術轉折, 開始著手其他取代性材料的開發, 才能在10納米或以下走得更久. 應用材料挾帶在化學, 物理, 工程以及數據科學的專長, 深究應用材料本身寬廣的產品線, 為半導體產業開創突破性的整合材料解決方案. 因應大數據與AI時代的來臨, 這些技術轉折也會隨之增多. 雖然在整合上仍具挑戰, 但鈷為晶片效能及晶片製造帶來顯著的好處, 在較小的尺寸下具有較低的電阻和可變性, 在非常精細的尺寸下改進了填溝能力, 並提高可靠性. 應用材料的整合鈷組合產品目前已經銷往全球的晶圓代工與邏輯客戶, 市場預期台積電等龍頭業者將持續受惠.
