2022年5月26日，應用材料公司推出了一種新系統，該系統重新設計了晶體管布線的沉積，以顯著降低電阻，這已成為進一步提高芯片性能和功耗的關鍵瓶頸。

芯片制造商正在利用光刻技術的進步將芯片縮小到 3nm 節點及以上。然而，隨著導線變得更細，電阻呈指數增長，這會降低芯片性能并增加功耗，這將導致布線電阻會完全抵消更先進晶體管的優勢。

芯片布線沉積在蝕刻到介電材料中的溝槽和通孔中。在傳統方法中，使用金屬疊層沉積布線，該金屬疊層通常包括阻擋層以防止金屬與電介質混合；襯墊層以促進粘合；促進金屬填充的種子層；以及用于晶體管觸點的導電金屬（如鎢或鈷）和用于互連線的銅。阻擋層和襯墊不能很好地縮放，因此隨著溝槽和通孔的縮小，可用于導電金屬的空間比例減少；布線越小，電阻越高。

應用材料的Ioniq PVD 系統是一種集成材料解決方案? (IMS?)，它在單個高真空系統中包括表面處理以及 PVD 和 CVD 工藝。

Ioniq PVD 使芯片制造商能夠用純的低電阻 PVD 鎢膜替換通常由氮化鈦制成的高電阻襯里和阻擋層，然后將其與 CVD 鎢結合以形成純鎢金屬觸點。該解決方案解決了電阻挑戰，并使 2D 微縮能夠持續到 3nm 節點及更高節點。

應用材料半導體產品集團高級副總裁兼總經理 Prabu Raja 博士表示："應用材料在解決電阻方面的最新突破是材料工程創新如何使 2D 微縮繼續進行的一個很好的例子，創新的 Ioniq PVD 系統消除了從晶體管中提取性能的重大瓶頸，使它們能夠以更低的功率損耗更快地運行。隨著芯片復雜性的增加，在高真空中集成多個工藝的能力對于創造布線進步至關重要，從而使客戶能夠實現其性能和功率目標。"

原文始發于微信公眾號（艾邦半導體網）：應用材料新系統解決 2D 縮放的布線電阻挑戰