【財訊快報／李純君報導】隨著大數據與AI時代的來臨，半導體製程技術如何進行微縮，突破物理極限，製造出高效能晶片？半導體設備龍頭廠美商應用材料宣布在電晶體接點與局部中段金屬導線製程中，以鈷金屬取代鎢與銅，20年來首樁電晶體接點與導線的重大金屬變革，能解除7奈米及以下晶圓製程主要的效能瓶頸，增進15%的晶片效能。
應用材料今日宣布在材料工程上獲得技術突破，能在大數據與人工智慧時代(AI)加速晶片效能。在過去，傳統摩爾定律只要微縮一小部分易於整合的材料，同時就能改善晶片的效能、功率、面積、成本(PPAC)。如今，一些如鎢與銅金屬的材料在10奈米以下的製程再無法順利微縮，因其電性在電晶體接點與局部中段金屬導線製程上已逼近物理極限，這就成為鰭式電晶體無法發揮完全效能的一大瓶頸。而鈷金屬正可以消除這項瓶頸，不過也需要在製程系統的策略上進行變革。隨著產業將結構微縮到極端尺寸，這些材料的表現會有所不同，並且必須在原子級上有系統地進行工程，通常是在真空條件下進行。
運用鈷做為新的導電材料，使用於電晶體接點與銅導線上，應用材料公司已結合許多的材料工程步驟－預先清洗、物理氣相沉積、原子層沉積以及化學氣相沉積－於 Endura 平台上。房屋貸款再者，應用材料也界定出一套整合性的鈷組合，包括 Producer 平台上的退火，Reflexion LK Prime CMP 平台上的平坦化，以及 PROVision平台上的電子束檢測。客戶能運用這項經驗證過的整合材料解決方案，在7奈米及以下的製程時，加速產品上市時間，同時增加晶片效能。
雖然在整合上仍具挑戰，但鈷為晶片效能及晶片製造帶來顯著的好處：在較小的尺寸下具有較低的電阻和可變性，在非常精細的尺寸下改進了填溝能力，並提高可靠性。應用材料的整合鈷組合產品目前銷往全球的晶圓代工與邏輯客戶。
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