0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

应用材料公司以技术助力极紫外光和三维环绕栅极晶体管实现二维微缩

21克888 来源:厂商供稿 作者:应用材料公司 2022-04-22 18:16 次阅读

Ÿ应用材料公司利用 Stensar™CVD取代旋涂镀膜以扩展二维极紫外光逻辑微缩

Ÿ预览最广泛的三维环绕栅极晶体管技术产品组合,包括两种全新的IMS™系统

2022 年 4 月 21 日,加利福尼亚州圣克拉拉市——应用材料公司推出了旨在帮助客户利用极紫外光(EUV)继续推进二维微缩的多项创新技术,并详细介绍了业内最广泛的下一代三维环绕栅极晶体管制造技术的产品组合。

环绕栅极(GAA)晶体管将成为自2010年FinFETs问世以来芯片行业最大的设计转变之一
材料工程的创新为GAA晶体管提供了功率和性能的提升


要在未来若干年内提升晶体管密度,芯片制造商正在寻求互补的两条道路。其一是延续传统的摩尔定律二维微缩,也就是使用 EUV光刻和材料工程打造出更小的特征。另一条则是使用设计技术协同优化(DTCO)和三维技巧,对逻辑单元布局进行巧妙优化,这样无需对光刻栅距进行任何更改即可增加密度。后一种方法包括后段连线和环绕栅极(GAA)晶体管,即使面临传统二维微缩的减缓,仍将有力推动逻辑密度在未来几年内的持续增长。通过将这些技术有机结合,可以帮助芯片制造商完成逻辑芯片在未来的迭代进化,同时实现功率、性能、面积、成本和上市时间(即 PPACt)的同步改善。

应用材料公司高级副总裁、半导体产品事业部总经理珀拉布∙拉贾博士表示:“应用材料公司的核心战略是成为赋能客户的PPACt赋能企业™,依托我们现有的七大创新,支持客户利用EUV继续推进二维微缩。同时,我们还详细介绍了GAA晶体管的颠覆性制造方法,该方法与现今FinFET晶体管截然不同。不仅如此,应用材料公司已经准备好了覆盖范围最广泛的GAA制造产品线,包含涉及外延生长、原子层沉积和选择性材料刻蚀的全新生产步骤,以及两项全新的用于制造理想GAA氧化栅极和金属栅极的集成材料解决方案(Integrated Materials Solutions™)。”

二维微缩的扩展


极紫外光(EUV)光刻的出现使芯片制造商得以产出更小的特征,并增加晶体管密度。但行业目前的现状是:要继续利用EUV进行微缩困难重重,迫切需要全新的沉积、刻蚀和量测方法。

完成EUV光刻胶显影后,需要先通过称为过渡层和硬掩模的一系列中间层对芯片图形进行刻蚀,随后才能将其最终刻蚀到晶圆上。迄今为止,这些中间层都是使用旋涂技术来进行沉积的。今日,应用材料公司推出使用该公司的Precision化学气相沉积系统来进行沉积,适用于EUV的 Stensar™先进图形镀膜(Stensar™ Advanced Patterning Film for EUV)。相较于旋涂沉积,应用材料公司的CVD膜可帮助客户对EUV硬掩模层进行微调,使其达到特定厚度和刻蚀弹性,以便在整个晶圆上EUV图形传输时达成接近完美的均匀性。

应用材料公司还详解了其Sym3®Y刻蚀系统的特殊功能,即允许客户在相同反应腔内进行材料刻蚀和沉积,这样可先改善EUV图形,再将其刻蚀到晶圆上。Sym3反应腔会轻轻移除EUV光刻胶材质,然后以特殊方式重新进行材料沉积,使图形变均匀,从而消除因“随机误差”而产生的图形易变性。改善后的EUV图形可提高良率、降低芯片功耗并提升其性能。因此,位居DRAM市场中导体刻蚀系统首要供应商位置的应用材料公司,正在凭借其Sym3技术的飞速发展,将客户群体从存储器领域拓展到晶圆代工厂/逻辑芯片领域。

应用材料公司还展示了如何将其PROVision®eBeam量测技术用于深入观察多层芯片内部,以便精确测量整个晶圆上的EUV图形化特征,帮助客户解决其他量测技巧可能无法诊断的“边缘布局错误”。应用材料公司2021年电子束系统的营收几乎翻倍,使其跃居电子束技术供应商榜首的位置。

三维环绕式栅极晶体管工艺设计

新兴的GAA晶体管为客户示范了如何利用三维设计技巧和DTCO布局创新来对二维微缩加以补充,即使二维微缩速度放缓,仍可快速提升逻辑密度。材料工程领域的创新同时还有助于GAA晶体管降低功耗和提升性能。

在FinFET中,构成晶体管电子路径的垂直沟道是由光刻和刻蚀来形成的,这种工艺会导致沟道宽度不均匀。而这种不均匀性则会对功耗和性能产生不利影响,这也是客户转投GAA的另一个主要原因。

GAA晶体管看上去就像是FinFET晶体管旋转了90度,使沟道从垂直变为水平。GAA沟道是通过使用外延生长和选择性材料刻蚀来形成的,这种技术使客户得以精确设计宽度,实现宽度均匀,从而获得最优功耗和性能。外延生长系统恰恰是应用材料公司的首项产品,自此之后,它便一跃成为市场领头羊。2016年,应用材料公司发布Selectra®系统并在其中率先启用选择性材料刻蚀技术,迄今已提供1000余个反应腔给客户使用,并位居市场领袖地位。

GAA晶体管的主要制造挑战在于沟道间距仅约10纳米,在如此微小的空间内,客户必须在围绕各沟道的全部四周进行多层氧化栅极和金属栅极堆叠的沉积。

应用材料公司专为氧化栅极堆叠开发了IMS™(集成材料解决方案)系统,通过将氧化栅极变薄,增加了驱动电流并提升晶体管性能。但氧化栅极越薄,通常就会导致漏电流越高,造成功耗浪费和发热。应用材料公司全新的IMS™系统将等效氧化层厚度降低1.5埃,使设计师无需增加栅极漏电流即可提升性能,或者在保持性能不变的前提下,使栅极漏电流减小至原先的十分之一以下。它将原子层沉积(ALD)、热处理步骤、等离子处理步骤和量测整合到单一高真空系统内。

应用材料公司还展示了IMS系统,该系统用于GAA金属栅极的工艺,支持客户借由调整栅极厚度来微调晶体管阈值电压,以满足从电池供电式移动设备到高性能服务器在内的各种特定计算应用的每瓦特功耗性能目标。它可在高度真空环境内执行高精度金属原子层沉积步骤以防止空气污染。

应用材料公司已经在4月21日举办的“全新微缩之旅”大师课上,提供了有关其逻辑微缩解决方案的更多详情。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 晶体管
    +关注

    关注

    77

    文章

    9651

    浏览量

    137923
  • 创新技术
    +关注

    关注

    0

    文章

    13

    浏览量

    6840
  • 应用材料公司

    关注

    0

    文章

    58

    浏览量

    16860
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    三维电子背散射衍射(EBSD)技术:FIB-SEM与EBSD的结合应用案例

    三维电子背散射衍射技术(3D-EBSD)在材料科学领域,对材料的微观结构进行精确分析是至关重要的。传统的电子背散射衍射(EBSD)技术主要提
    的头像 发表于 11-29 17:31 116次阅读
    <b class='flag-5'>三维</b>电子背散射衍射(EBSD)<b class='flag-5'>技术</b>:FIB-SEM与EBSD的结合应用案例

    CASAIM与迈普医学达成合作,三维扫描技术助力医疗辅具实现高精度三维建模和偏差比对

    近期,CASAIM与广州迈普再生医学科技股份有限公司(简称:迈普医学)合作,基于CT数据三维重建和设计,在医疗辅具研究开发中实现高精度三维建模和偏差比对,
    的头像 发表于 11-12 14:48 141次阅读

    labview按行读取二维数组之后再按读取顺序重新组成二维数组如何实现

    labview用了index Array按索引一行行读取二维数组之后想再按读取顺序重新组成一个二维数组如何实现,即第一次读取的作为第一行,第次读取的作为第
    发表于 10-25 21:06

    晶体管二极管的区别是什么

    ,即半导体材料的P型区和N型区的结合部分。 晶体管 晶体管是一种端器件,具有发射区、基区和集电区个区域。 它通常由
    的头像 发表于 10-15 14:50 750次阅读

    三维触摸面板-运用触感功能

    三维触摸面板的产品介绍 : 工作原理 : 电容感应原理 :利用人体的导电性,当手指或其他导电物体接近或触摸面板时,会引起面板上电容的变化。通过检测这种电容变化,确定触摸的位置信息,这是二维触摸面板
    发表于 09-18 13:55

    三维打印技术原理

    三维打印技术,又称3D打印技术,是一种快速成型技术,其核心原理在于将数字模型文件逐层转化为实体物体。以下是三维打印
    的头像 发表于 09-16 15:31 530次阅读

    三维打印技术是什么_三维打印技术的好处

    三维打印技术,又称为3D打印或增材制造技术,是一种通过逐层添加材料来制造三维物体的技术。其核心原
    的头像 发表于 09-16 15:30 537次阅读

    二维材料 ALD 的晶圆级集成变化

    , ForLab PICT2DES)项目旨在实现晶圆级微电子和微系统技术的高级应用。二维(2D)材料(比如过渡金属硫化物 (TMD))所具有的独特光学、热学和机械特性,在不断发展的微
    的头像 发表于 06-24 14:36 271次阅读
    <b class='flag-5'>二维</b><b class='flag-5'>材料</b> ALD 的晶圆级集成变化

    技术|二维PDOA平面定位方案

    一、方案概述二维平面定位系统,采用UWB定位技术,精度可到30cm。通过PDOA算法,可实现单基站二维平面的实时人员定位,增强对危险区域的
    的头像 发表于 06-04 14:53 870次阅读
    <b class='flag-5'>技术</b>|<b class='flag-5'>二维</b>PDOA平面定位方案

    微电子所在《中国科学:国家科学评论》发表关于先进CMOS集成电路新结构晶体管的综述论文

    晶体管结构创新成为了技术发展的主要路径,从平面晶体管演进到鳍式场效应晶体管,再到最新3nm技术节点下的堆叠纳米沟道全
    的头像 发表于 05-31 17:39 422次阅读
    微电子所在《中国科学:国家科学评论》发表关于先进CMOS集成电路新结构<b class='flag-5'>晶体管</b>的综述论文

    泰来三维|三维扫描服务_三维扫描助力园区改造公园

    三维激光扫描仪利用激光反射测距原理,通过接受和返回的信号,获取点云三维空间坐标。这种测量方式可以无接触快速获取大型建筑三维空间数据,实现实体建筑的高精度数字化。 根据
    的头像 发表于 05-07 11:44 252次阅读
    泰来<b class='flag-5'>三维</b>|<b class='flag-5'>三维</b>扫描服务_<b class='flag-5'>三维</b>扫描<b class='flag-5'>助力</b>园区改造公园

    泰来三维|文物三维扫描,文物三维模型怎样制作

    文物三维扫描,文物三维模型怎样制作:我们都知道文物是不可再生的,要继续保存传承,需要文物三维数字化保护,所以三维数字化文物保护是非常重要的一个技术
    的头像 发表于 03-12 11:10 573次阅读
    泰来<b class='flag-5'>三维</b>|文物<b class='flag-5'>三维</b>扫描,文物<b class='flag-5'>三维</b>模型怎样制作

    紫外发光二极管的发光原理 紫外发光二极管的结构

    紫外发光二极管是指可发出波长约400nm的近紫外光的发光二极管(led)。
    的头像 发表于 02-26 16:03 2552次阅读
    <b class='flag-5'>紫外</b>发光<b class='flag-5'>二极管</b>的发光原理 <b class='flag-5'>紫外</b>发光<b class='flag-5'>二极管</b>的结构

    浅谈三维单片异构集成的发展历程

    基于二维材料的电子器件展现出巨大潜力,这些材料具有极低的刚度和几乎为零的内应力,或许能够完全摆脱传统刚性三维材料
    的头像 发表于 01-09 10:15 1295次阅读
    浅谈<b class='flag-5'>三维</b>单片异构集成的发展历程

    二维/三维的多轴PSO视觉飞拍与精准输出:EtherCAT超高速实时运动控制卡XPCIE1032H上位机C#开发(八)

    本文主要讲解多轴PSO二维三维比较输出两种模式。
    的头像 发表于 01-08 09:34 470次阅读
    <b class='flag-5'>二维</b>/<b class='flag-5'>三维</b>的多轴PSO视觉飞拍与精准输出:EtherCAT超高速实时运动控制卡XPCIE1032H上位机C#开发(八)