新材料如何解决接触电阻

新材料如何解决接触电阻

如今,大多数连接的计算设备都使用3D FinFET晶体管,这部分得益于应用材料的技术创新。具有挑战性的FinFET过渡对于继续摩尔定律的扩展至关重要。但和往常一样,当一个问题得到解决时,其他问题就会隐约出现。其中最严重的是接188金宝搏备用网址触电阻增加。我在一篇文章中简要地谈到了这一点以前的博客.
那么,为什么联系如此关键和富有挑战性?它是装置中最小的结构之一,将近距离晶体管相互连接,并连接到铜互连布线的上层,如图1所示。该行业多年来一直通过改变材料和结构来提高晶体管性能。互连布线也进行了优化,以支持晶体管。夹在两者之间的触点控制着从晶体管和互连到外部世界的信号流。如果此电气连接的导电性不好,将限制电流流动并限制性能。
这就是为什么为联系人规划未来至关重要的原因。几乎每个芯片制造商都在积极努力缓解这一问题。他们明白,如果问题得不到解决,那么用该设备做些什么来提高性能就无关紧要了。
为缓解阻力,可采用替代衬垫/屏障技术(更多信息,请参阅 博客 由我的同事乔纳森巴克克斯)正在实施,在10nm处移动到多层较薄的触点。设计变更中的这种进展在图2中示出。但即使在这些创新中,7nm及以后的可扩展性也会非常具有挑战性。
25多年来,触点中的主要导电材料一直是钨(W)。但随着缩放,W触点中的剩余体积变小,使得电流通过变得越来越困难。一个很有希望的接触方式是使用新材料。研究人员正在试验用钴(Co)代替钨。
Co作为触点更换材料具有主要优势,可在触点缩放时增加触点的体积。它不需要像W那样更厚的阻挡层,这为接触(填充)材料打开了更多的空间。此外,这不仅仅是涉及到大块填充的沉积步骤——还有退火。Co具有更高的热预算,使退火成为可能,这提供了一种无接缝的优质、少颗粒填充物,从而降低了整体电阻并提高了产量。
Applied致力于帮助客户降低接触电阻。虽然用Co代替W是一个重要的过渡,但要实现可靠的接触需要更多的工作。在未来的博客中,我将介绍制作真正低电阻率7nm触点所涉及的所有步骤和技术。

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