中年|应用材料公司称新工具突破芯片电阻瓶颈
来源：编译自「IEEE SPECTRUM」 ， 谢谢 。
晶体管尺寸的常规缩小通常与垂直金属触点的尺寸相似 ， 这些金属触点将器件本身连接到连接它们以形成逻辑门的布线上 。
但在过去的几代中 ， 这些钨触点的电阻已经成为性能的拖累 ， 芯片制造商一直在关注下一代的替代材料 。 芯片设备供应商Applied Materials（应用材料公司）表示 ， 他们已经开发出了一种能够逆转这种电阻问题的机器 ， 从而提高了当今芯片的性能 ， 并允许晶圆厂在未来继续使用钨 。
本文插图
图源：Applied Materials
【中年|应用材料公司称新工具突破芯片电阻瓶颈】对于目前使用最先进芯片的设备来说 ， “电阻是关键问题 ， ”全球产品经理陈哲博(Zhebo Chen)表示 。 “有了晶体管 ， 你就把一辆经济型汽车变成了一辆赛车 ， 即使道路拥堵 ， 那也没关系 。 ”
问题的核心是 ， 在现有的制造工艺中 ， 钨触点必须覆盖一层氮化钛 。 该工艺首先在电介质层上形成一个孔以接触晶体管 ， 然后在该电介质层和电介质表面添加一层氮化钛 。 下一步是使用一种称为化学气相沉积的工艺 ， 将钨立即放在所有表面上 ， 从氮化层向内从小孔中生长 ， 直到小孔被填满 。 最后 ， 除去钨的表面层 ， 只留下氮化层覆盖的触点 。
氮化物的作用有两方面 。 首先 ， 随着接触的增加 ， 它有助于钨粘在墙壁上 ， 防止剥落 。 其次 ， 它阻止生长过程中使用的氟污染芯片 。
问题是即使接触的直径缩小了 ， 包层的厚度却没有缩小 。 陈解释说 ， 在今天的7纳米芯片中 ， 触点只有20纳米宽 ， 而且只有25%的体积是钨 。 剩下的是包层 。
今年7月 ， Applied Materials发布了一种机器 ， 可以使钨接触完全不覆盖层 ， 减少了40%的电阻 。 这种“选择性空隙填充过程”将钨从接触孔的底部向上沉积 ， 而不是立即在所有表面沉积 。 因为它使用的化学成分与之前的工艺不同 ， 所以不需要衬垫的附着力增强 ， 也不需要它的氟阻隔能力 。 然而 ， 这个过程确实需要完全在真空中完成 ， 所以该公司围绕一个密封系统建造了这个系统 ， 该系统能够使芯片在不暴露于空气的情况下通过多个步骤进行移动 。
尽管这台名为Endura-Volta选择性钨CVD系统的新机器是在7月份推出的 ， 但陈说 ， 它已经被主要制造商用于大批量生产 。
陈说:“在一个300毫米的芯片上有超过100公里的钨电极接触 。 ”“在大批量生产中做到这一点极其困难 。 ”
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