Applied Materials устранила препятствие к дальнейшей миниатюризации чипов

Компания Applied Materials, накопившая большой опыт в работе с материалами на атомарном уровне, 20 июля представила новый технологический процесс Selective Tungsten, который устраняет один из барьеров на пути к дальнейшей миниатюризации компьютерных чипов. Обеспечиваемое этим процессом избирательное нанесение вольфрама снижает контактное сопротивление, благодаря чему улучшается производительность транзисторов и уменьшается потребление энергии.

Традиционно, транзисторные контакты формируют в несколько этапов. Сначала изготовленные литографическим способом контактные отверстия в подложке покрывают адгезионным и барьерным слоем из нитрида титана, затем осаждают зародышевый (nucleation) слой, и, наконец, оставшееся пространство заполняют вольфрамом — собственно контактным металлом, выбранным из-за низкого удельного сопротивления.

При уровне детализации 7 нм контактное отверстие имеет диаметр порядка 20 нм. Барьерный и зародышевые слои занимают приблизительно 75 процентов объема сквозного отверстия, оставляя только около 25 процентов объема на вольфрам. Тонкая вольфрамовая проволока имеет очень высокое контактное сопротивление, что создает серьёзное препятствие для дальнейшего 2D-масштабирования.

Новая система, полное название которой звучит, Endura Volta Selective Tungsten CVD, позволяет чипмейкерам избирательно осаждать вольфрам в контактные отверстия транзисторов, устраняя необходимость в барьерных и зародышевых слоях. Благодаря этому весь объём сквозного отверстия оказывается идеально (без пустот, отслоений и неоднородностей) заполнен вольфрамом с низким сопротивлением, а детализация микросхем может быть продолжена на уровни 5, 3 нм и менее без ущерба для производительности, экономичности и себестоимости микроэлектронных устройств.