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《科技》提升晶片效能,應用材料推鈷金屬導入7奈米製程

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隨著人工智慧(AI)世代到來,高效運算晶片需求量將不斷成長,但目前半導體原物料鎢跟銅已面臨物理極限,全球最大半導體設備廠應用材料宣布,推出鈷金屬作為7奈米製程以下的導電材料,提升晶片效能。

 人工智慧以及大數據時代來臨,晶片也必須透過不斷微縮提升效能,如何在10奈米製程以下生產出效能更高、耗電更少、面積更小及低成本的晶片成為當前半導體製程上的主要課題。

 應用材料解釋,在PC時代,晶片的電晶體結構以平面為主,少見整合型的材料,並使用微影進行晶片微縮,如此就能讓晶片效能提升及耗電更少等要求,不過隨著時代進展到行動通訊等,客戶開始部屬自對準圖案畫、自對準四重圖案畫,以及運用極紫外光(EUV)繼續微縮,晶片效能增益開始減緩,成本效率也降低。

 伴隨摩爾定律的步調下,現在最先進的半導體製程已經進入到7奈米等級,不過在晶片不斷微縮,部分導電材料如鎢與銅在10奈米製程以下已經無法順利微縮,應用材料解釋,因為其電性在電晶體接點與局部終端金屬導線製程已經逼近物理極限,原來的鎢與銅再也無法導入成為接口,這也成為鰭式電晶體(FinFET)無法完全發揮效能的瓶頸。

 應用材料指出,鈷金屬正可以消除該項瓶頸,以鈷金屬為導體的技術轉折,帶動摩爾定律持續往下走,目前鈷已經通過驗證能適用於大量製造,鈷在窄線距所顯現的低電阻特性有效改善功耗,讓材料工程能持續微縮,且應用材料提供的高度優化沉積、回火、平坦化製程技術可降低成本及改善良率。

 事實上,應用材料與台積電合作關係緊密,目前台積電先進製程的關鍵設備及材料上幾乎都由應用材料供應,因此隨著台積電製程不斷微縮,應用材料也將可望持續受惠。(新聞來源:工商時報─蘇嘉維/台北報導)