ตามรอยเตอร์สซานตาคลาร่าผู้ผลิตเครื่องมือผลิตเซมิคอนดักเตอร์ในแคลิฟอร์เนียประยุกต์วัสดุอิงค์ (ประยุกต์วัสดุ Inc) ในวันจันทร์ที่เปิดตัวเทคโนโลยีใหม่ที่ออกแบบมาเพื่อบรรเทาคอขวดความเร็วของชิปคอมพิวเตอร์

รายงานชี้ให้เห็นว่าชิปคอมพิวเตอร์นั้นประกอบไปด้วยสวิตช์ที่เรียกว่าทรานซิสเตอร์ที่ช่วยให้พวกมันทำงานด้วยตรรกะดิจิตอลที่ 1 และ 0 แต่ทรานซิสเตอร์เหล่านี้จะต้องเชื่อมต่อกับโลหะนำไฟฟ้าเพื่อส่งและรับสัญญาณไฟฟ้า โลหะนี้มักจะเป็นทังสเตน ผู้ผลิตชิปเลือกโลหะนี้เพราะมีความต้านทานต่ำและช่วยให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่อย่างรวดเร็ว

ตามการแถลงข่าวอย่างเป็นทางการของ Applied Materials แม้ว่าการพัฒนาเทคโนโลยี photolithography ช่วยลดจุดสัมผัสของทรานซิสเตอร์วิธีการดั้งเดิมของการบรรจุจุดแวะด้วยโลหะสัมผัสกลายเป็นคอขวดที่สำคัญสำหรับ PPAC

การประกาศระบุว่าตามปกติแล้วหน้าสัมผัสของทรานซิสเตอร์จะเกิดขึ้นในกระบวนการหลายชั้น หลุมสัมผัสนั้นถูกล้อมรอบด้วยชั้นการยึดเกาะและชั้นกั้นที่ทำจากไทเทเนียมไนไตรด์จากนั้นชั้นของนิวเคลียสจะถูกสะสมและในที่สุดพื้นที่ที่เหลือจะถูกเติมด้วยทังสเตนซึ่งเป็นโลหะที่ต้องการเนื่องจากความต้านทานต่ำ

แต่ที่โหนด 7nm เส้นผ่านศูนย์กลางของรูสัมผัสนั้นประมาณ 20nm เท่านั้น ชั้นของเยื่อบุกั้นและชั้น nucleation ประมาณ 75% ของปริมาตรของทางผ่านในขณะที่ทังสเตนนั้นมีปริมาณเพียง 25% ของปริมาตร ลวดทังสเตนบางมีความต้านทานการสัมผัสสูงซึ่งจะกลายเป็นคอขวดหลักสำหรับ PPAC และการปรับสเกล 2D เพิ่มเติม

Dan Hutcheson ประธานและซีอีโอของ VLSI กล่าวว่าด้วยการมาถึงของ EUV เราจำเป็นต้องแก้ปัญหาความท้าทายด้านวิศวกรรมวัสดุที่สำคัญเพื่อให้การปรับสเกล 2D ดำเนินต่อไป ตัวกั้นเชิงเส้นกลายเป็นสิ่งที่เทียบเท่ากับผลิตภัณฑ์โล่ atherosclerotic ในอุตสาหกรรมของเราทำให้ชิปสูญเสียการไหลของอิเล็กตรอนที่จำเป็นเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด การเลือกใช้ทังสเตนของวัสดุเป็นความก้าวหน้าที่เรารอคอย "

ตามรายงานหากทังสเตนที่จำเป็นในพื้นที่เชื่อมต่อถูกเคลือบด้วยวัสดุอื่น ๆ วัสดุอื่น ๆ เหล่านี้เพิ่มความต้านทานและชะลอความเร็วการเชื่อมต่อ Applied Materials กล่าวเมื่อวันจันทร์ว่าได้พัฒนากระบวนการใหม่ที่ไม่จำเป็นต้องใช้วัสดุอื่น ๆ และใช้ทังสเตนที่การเชื่อมต่อเพื่อเพิ่มความเร็วในการเชื่อมต่อเท่านั้น

วัสดุประยุกต์ชี้ให้เห็นว่าเทคโนโลยีทังสเตนแบบเฉพาะ บริษัท (selective tungsten technology) เป็นโซลูชันวัสดุแบบบูรณาการที่ผสมผสานเทคโนโลยีการผลิตที่หลากหลายในสภาพแวดล้อมสูญญากาศสูงแบบดั้งเดิมซึ่งสะอาดกว่าห้องคลีนรูมหลายเท่า ชิปนั้นอยู่ภายใต้การรักษาพื้นผิวระดับอะตอมและกระบวนการการเคลือบที่ไม่เหมือนใครถูกนำมาใช้เพื่อเลือกฝากอะตอมของทังสเตนในจุดสัมผัสเพื่อสร้างการเติมจากล่างขึ้นบนที่สมบูรณ์แบบโดยไม่ทำให้เกิดการรั่วไหลตะเข็บหรือช่องว่าง

Kevin Moraes รองประธานฝ่ายผลิตภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ของแอพพลิเคชั่นกล่าวในแถลงการณ์ว่าคุณสมบัติของชิป "มีขนาดเล็กลงและเล็กลงเพื่อให้เราบรรลุข้อ จำกัด ทางกายภาพของวัสดุทั่วไปและเทคโนโลยีวิศวกรรมวัสดุ"

ประยุกต์กล่าวว่ามันได้ลงทะเบียนเพื่อ "ลูกค้าชั้นนำหลายแห่งทั่วโลก" สำหรับเทคโนโลยีนี้ แต่ไม่ได้เปิดเผยชื่อของพวกเขา

Applied Materials เปิดตัวการปฏิวัติวัสดุครั้งยิ่งใหญ่ที่สุดในเทคโนโลยีการเชื่อมต่อภายใน 15 ปี

ในปี 2014 Applied Materials ได้แนะนำสิ่งที่พวกเขาเชื่อว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ที่สุดในเทคโนโลยีการเชื่อมต่อโครงข่ายใน 15 ปี

Applied Materials ได้เปิดตัวระบบ AppliedEnduraVoltaCVDCobalt ซึ่งปัจจุบันเป็นระบบเดียวที่สามารถรับรู้ฟิล์มบางโคบอลต์ผ่านการสะสมไอสารเคมีในกระบวนการเชื่อมต่อระหว่างชิปชิปทองแดง ฟิล์มโคบอลต์มีสองแอปพลิเคชั่นในกระบวนการทองแดงซับแบน (ไลเนอร์) และเลเยอร์เลือกแบบเลเยอร์ (CappingLayer) ซึ่งเพิ่มความน่าเชื่อถือของการเชื่อมต่อระหว่างทองแดงด้วยลำดับความสำคัญ แอปพลิเคชันนี้เป็นการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญที่สุดในวัสดุเทคโนโลยีการเชื่อมต่อระหว่างทองแดงใน 15 ปี

Dr. Randhir Thakur รองประธานบริหารและผู้จัดการทั่วไปฝ่ายสารกึ่งตัวนำของสารกึ่งตัวนำกล่าวว่า“ สำหรับผู้ผลิตอุปกรณ์ที่มีวงจรทรานซิสเตอร์หลายร้อยล้านเชื่อมต่อกับชิปประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของการเดินสายมีความสำคัญอย่างยิ่ง ด้วยกฎของมัวร์ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีขนาดของวงจรก็เล็กลงเรื่อย ๆ จึงมีความจำเป็นที่จะต้องลดช่องว่างที่ส่งผลต่อการทำงานของอุปกรณ์และป้องกันความล้มเหลวของการเกิดไฟฟ้าดูด "ตามความแม่นยำชั้นนำของอุตสาหกรรมวัสดุประยุกต์ เทคโนโลยีวิศวกรรมวัสดุระบบ EnduraVolta สามารถเอาชนะขีด จำกัด ผลตอบแทนได้โดยการจัดเตรียมแผ่นแบนตาม CVD และการซ้อนทับแบบเลือกและช่วยให้ลูกค้าของเราก้าวหน้าเทคโนโลยีการเชื่อมต่อระหว่างทองแดงถึง 28 นาโนเมตรและด้านล่าง

กระบวนการโคบอลต์ที่ยึดตามระบบ EnduraVoltaCVD ประกอบด้วยกระบวนการหลักสองขั้นตอน ขั้นตอนแรกคือการฝากฟิล์มซับโคบอลต์แบนและบาง เมื่อเทียบกับกระบวนการเชื่อมต่อทองแดงทั่วไปการใช้โคบอลต์สามารถเพิ่มพื้นที่สำหรับเติมพื้นที่เชื่อมต่อด้วยทองแดงได้ ขั้นตอนนี้รวมการทำความสะอาดล่วงหน้า (Pre-clean) / ชั้นอุปสรรค (, PVDBarrier) / ชั้นซับโคบอลต์ (CVDLiner) / ชั้นเมล็ดทองแดง (CuSeed) กระบวนการบนแพลตฟอร์มเดียวกันภายใต้สุญญากาศสูงพิเศษเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและอัตราผลตอบแทน .

ในขั้นตอนที่สองหลังจากการขัดด้วยเครื่องกลเคมีทองแดง (CuCMP) ชั้นของการเคลือบโคบอลต์ CVD แบบเลือกจะถูกนำไปฝากไว้เพื่อปรับปรุงส่วนต่อประสานการสัมผัสซึ่งจะช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ได้ 80 ครั้ง

ดร. Sundar Ramamurthy รองประธานและผู้จัดการทั่วไปฝ่ายผลิตภัณฑ์เคลือบโลหะของวัสดุประยุกต์กล่าวว่า“ กระบวนการโคบอลต์ CVD ที่เป็นเอกลักษณ์ของ Applied Materials เป็นโซลูชั่นที่ใช้นวัตกรรมวัสดุ วัสดุและกระบวนการเหล่านี้ได้รับการพัฒนาในสิบปีที่ผ่านมา นวัตกรรมได้รับการยอมรับจากลูกค้าของเราและเคยผลิตชิปมือถือและเซิร์ฟเวอร์ประสิทธิภาพสูง