Selon Reuters, le fabricant d'outils de fabrication de semi-conducteurs, basé à Santa Clara, en Californie, Applied Materials Inc. (Applied Materials Inc) a introduit lundi une nouvelle technologie conçue pour atténuer le goulot d'étranglement des puces informatiques.

Le rapport a souligné que les puces informatiques sont constituées de commutateurs appelés transistors qui les aident à exécuter une logique numérique de 1 et de 0. Mais ces transistors doivent être connectés avec du métal conducteur pour envoyer et recevoir des signaux électriques. Ce métal est généralement du tungstène. Les fabricants de puces choisissent ce métal car il a une faible résistance et permet aux électrons de se déplacer rapidement.

Selon le communiqué de presse officiel d'Applied Materials, bien que le développement de la technologie de photolithographie ait contribué à réduire les vias de contact des transistors, la méthode traditionnelle de remplissage des vias avec du métal de contact est devenue un goulot d'étranglement majeur pour PPAC.

L'annonce indiquait que, traditionnellement, les contacts de transistor sont formés dans un processus multicouche. Le trou de contact est d'abord revêtu d'une couche d'adhérence et de barrière en nitrure de titane, puis une couche de nucléation est déposée, et enfin l'espace restant est rempli de tungstène, qui est le métal de contact préféré en raison de sa faible résistivité.

Mais au nœud de 7 nm, le diamètre du trou de contact n'est que d'environ 20 nm. La couche barrière de revêtement et la couche de nucléation représentent environ 75% du volume du via, tandis que le tungstène ne représente qu'environ 25% du volume. Le fil de tungstène mince a une résistance de contact élevée, qui deviendra le principal goulot d'étranglement pour PPAC et d'autres mises à l'échelle 2D.

«Avec l'avènement d'EUV, nous devons résoudre certains défis clés en matière d'ingénierie des matériaux pour que la mise à l'échelle 2D se poursuive», a déclaré Dan Hutcheson, président et PDG de VLSIresearch. Les agents de barrière linéaire sont devenus l'équivalent des produits de plaque athéroscléreuse dans notre industrie, ce qui fait que la puce perd le flux d'électrons nécessaire pour obtenir des performances optimales. Le tungstène sélectif d'Applied Materials est la percée que nous attendions. "

Selon les rapports, si le tungstène requis dans la zone de connexion est revêtu de plusieurs autres matériaux. Ces autres matériaux augmentent la résistance et ralentissent la vitesse de connexion. Applied Materials a déclaré lundi qu'elle avait développé un nouveau processus qui élimine le besoin d'autres matériaux et n'utilise que du tungstène à la connexion pour accélérer la connexion.

Applied Materials a souligné que la technologie de tungstène sélective de l'entreprise (technologie de tungstène sélective) est une solution matérielle intégrée qui combine une variété de technologies de processus dans l'environnement de vide poussé d'origine, qui est plusieurs fois plus propre que la salle blanche elle-même. La puce est soumise à un traitement de surface au niveau atomique et un processus de dépôt unique est utilisé pour déposer sélectivement des atomes de tungstène dans les vias de contact afin de former un remplissage ascendant parfait sans délaminage, couture ou vide.

Kevin Moraes, vice-président de la division des produits semi-conducteurs d'Applied, a déclaré dans un communiqué que les caractéristiques des puces "sont devenues de plus en plus petites, de sorte que nous avons atteint les limites physiques des matériaux conventionnels et de la technologie d'ingénierie des matériaux".

Applied a déclaré avoir signé avec "plusieurs clients de premier plan dans le monde" pour cette technologie, mais n'a pas divulgué leurs noms.

Applied Materials lance la plus grande révolution matérielle dans la technologie d'interconnexion en 15 ans

En 2014, Applied Materials a introduit ce qu'ils croient être le plus grand changement dans la technologie d'interconnexion en 15 ans.

Applied Materials a lancé le système AppliedEnduraVoltaCVDCobalt, qui est actuellement le seul système capable de réaliser des couches minces de cobalt par dépôt chimique en phase vapeur dans le processus d'interconnexion cuivre de la puce logique. Il existe deux applications du film de cobalt dans le processus du cuivre, le revêtement plat (Liner) et la couche de couverture sélective (CappingLayer), qui augmentent la fiabilité des interconnexions en cuivre d'un ordre de grandeur. Cette application est le changement le plus important dans les matériaux de la technologie d'interconnexion en cuivre en 15 ans.

Dr Randhir Thakur, vice-président exécutif et directeur général de la division des semi-conducteurs des matériaux appliqués, a souligné: «Pour les fabricants d'appareils, avec des centaines de millions de circuits à transistors connectés à la puce, les performances et la fiabilité du câblage sont extrêmement importantes. Avec la loi de Moore Avec l'avancement de la technologie, la taille du circuit devient de plus en plus petite, il est de plus en plus nécessaire de réduire l'écart qui affecte le fonctionnement de l'appareil et d'éviter les échecs d'électromigration. "Basé sur la précision de pointe d'Applied Materials technologie d'ingénierie des matériaux, le système EnduraVolta peut surmonter la limite de rendement en fournissant des revêtements plats à base de CVD et des recouvrements sélectifs, et aider nos clients à faire progresser la technologie d'interconnexion en cuivre jusqu'à 28 nanomètres et moins.

Le procédé au cobalt basé sur le système EnduraVoltaCVD comprend deux étapes principales du procédé. La première étape consiste à déposer un film de revêtement de cobalt plat et fin. Par rapport au processus d'interconnexion de cuivre typique, l'application de cobalt peut fournir plus d'espace pour remplir la zone d'interconnexion limitée avec du cuivre. Cette étape intègre le processus de pré-nettoyage (Pré-nettoyage) / couche barrière (, PVDBarrier) / couche de revêtement de cobalt (CVDLiner) / couche de semence de cuivre (CuSeed) sur la même plate-forme sous vide ultra-poussé pour améliorer les performances et le taux de rendement .

Dans la deuxième étape, après le polissage mécano-chimique du cuivre (CuCMP), une couche de revêtement sélectif de cobalt CVD est déposée pour améliorer l'interface de contact, augmentant ainsi la fiabilité du dispositif de 80 fois.

Dr Sundar Ramamurthy, vice-président et directeur général de la division des produits de dépôt de métaux chez Applied Materials, a souligné: «Le procédé CVD au cobalt unique d'Applied Materials est une solution basée sur l'innovation des matériaux. Ces matériaux et procédés ont été développés au cours des dix dernières années. L'innovation est acceptée par nos clients et utilisée pour fabriquer des puces mobiles et serveurs hautes performances.