铜互连,续命!

AIGC动态1周前发布 admin
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铜互连,续命!

 

文章摘要


【关 键 词】 芯片布线节能计算新材料技术创新3D堆叠

应用材料公司近期公布的芯片布线创新技术,为节能计算领域带来了突破性进展。该公司研发的新材料使得2nm节点制造成为可能,电路之间的宽度缩小至二十亿分之一米。这些技术进步不仅降低了布线电阻达25%,还使芯片电容减少了3%,对提高计算机系统的每瓦性能具有重要意义。

业界首次在量产中使用钌材料,实现了铜芯片布线的进一步扩展,同时新型增强型低k介电材料的应用,有效降低了芯片电容,增强了逻辑和DRAM芯片的3D堆叠能力。随着芯片制造商利用逻辑芯片制造的进步,内存芯片制造商也在评估这些技术以改进3D芯片堆叠。

尽管摩尔定律预测芯片上的元件数量每两年翻一番,但芯片行业已实现每两年三倍的进步,这得益于新材料的不断开发。应用材料公司专注于布线技术,因为现代芯片包含超过60英里的铜互连、18个金属层和多个关键层,形成了庞大的3D布线网络。

为了应对2nm及以下技术节点的挑战,应用材料公司推出了增强版Black Diamond材料,该材料以低介电常数薄膜包裹铜线,减少电荷积累,降低功耗并减少电信号干扰。此外,公司还推出了新型二元金属衬里,实现了超细铜线的制造,降低了电阻,提高了芯片性能和功耗。

应用材料公司的IMSTM(Integrated Materials Solution)整合了六种不同技术,采用钌和钴的二元金属组合,将衬里厚度减少33%,同时提供更好的表面特性,降低电线电阻。这种解决方案已被所有领先的逻辑和内存芯片制造商采用。

随着芯片布线技术的不断进步,应用材料公司在芯片布线工艺技术领域的领导地位得到巩固。从7nm节点到3nm节点,互连布线步骤增加了约三倍,为公司带来了更大的市场机会。预计背面供电技术的引入将使公司的布线机会进一步增加。

这些创新技术的发展,不仅推动了2nm及以上技术的发展,还有助于芯片行业保持每两年三次提高能源效率的趋势。随着AI时代的到来,对更节能的计算需求不断增长,芯片的布线和堆叠在性能和功耗方面的重要性日益凸显。应用材料公司的技术进步,为制造更好的GPU和其他AI芯片,满足未来需求提供了支持。

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【原文作者】 半导体行业观察
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