Производители полупроводниковых приборов заявили, что технология материалов достигла технологических прорывов, которые могут ускорить работу чипов в эпоху больших данных и искусственного интеллекта (AI). Прикладные материалы показывают, что основные преобразования металлических материалов в первые транзисторные контакты и провода за последние 20 лет могут быть сняты. Основное узкое место производительности нанопластиковых и ниже вафельных процессов, поскольку электрические характеристики вольфрама (W) в транзисторных контактах и процесс металлической проволоки с локальным прерыванием из меди (Cu) приблизились к физическому пределу, что является узким местом для полного функционирования FinFET. Конструкторы чипов могут заменить вольфрам и медь металлом кобальта (Co) ниже 7 нанометров, чтобы повысить производительность чипа на 15%.
Кобальт может использоваться для оптимизации процесса заполнения металла в современных процессах, а процесс сжимается ниже 7 нанометров.
Вольфрам и медь являются важными металлическими материалами, используемыми в передовых процессах, однако вольфрам и медь имеют плохую адгезию к изолирующему слою, поэтому для повышения адгезии между металлом и изолирующим слоем требуется слой вкладыша. Кроме того, во избежание блокирования вольфрама и Медные атомы диффундируют в изолирующий слой и влияют на электрические свойства кристалла. Должен существовать барьерный слой.
Как показано на рисунке ниже, поскольку процесс снижается до менее 20 нм, контакт вольфрама (соединение между металлической проволокой и транзистором называется контактом, поскольку фактическая форма контакта очень близка к конусу цилиндра, контактный компакт-диск обычно относится к Например, в процессе контактного диаметра барьер составляет 8 нм в контактном компакт-диске 20 нм, фактический слой металла в контакте составляет 12 нм (Metal Fill 8nm + Nucleation 4nm), а когда контактный компакт-диск составляет 10 нм, фактический слой металла составляет всего 2 нм. Таким образом, когда контактный компакт-диск составляет 8 нм, не будет места для хранения металлического слоя, а толщина вкладыша и барьерного слоя станет узким местом для усадки процесса. 20180702-material-1 Вольфрам Контактный металлический корпус (Источник: Прикладные материалы Отделка: Научно-исследовательский институт Туоба)
Однако, если тот же 10-нм контактный CD использует кобальт (как показано ниже), барьерный слой составляет всего 4 нанометра, а фактический слой металла составляет 6 нанометров, что имеет больше возможностей для дальнейшего развития на 7 нанометров по сравнению с вольфрамом. 20180702-material- 2 Кобальтовый контактный металлический корпус (источник: прикладные материалы, отделка: исследование Туоба)
Революция металлических материалов повлияет на направление исследований и разработок китайского полупроводникового оборудования
полупроводникового оборудования Китая травить, пленки и CMP быстрый темп развития, этот раздел будет перерыв в производстве производителей господствующие линии, сертифицированы и тем самым установить данные массового производства для мишени, по направлению к передней части в долгосрочный процесс передовой технологии транзистора цель вполне ясна, однако, по сравнению с технической точки зрения международных производителей мейнстрим полупроводникового оборудования, Китая производителей полупроводникового оборудования все еще последователи роли, поэтому тенденция к замене вольфрама, кобальта и меди установлено, что будет влиять на производителей полупроводникового оборудования Китая в частности, травление, тонкой пленки и КСС Направление исследований и разработок.