לפי רויטרס, חברת סנטה קלרה, יצרנית כלי הייצור של מוליכים למחצה למוליכים למחצה בקליפורניה Applied Materials Inc. (Applied Materials Inc) הציגה היום (שני) טכנולוגיה חדשה שנועדה להקל על צוואר הבקבוק המהיר של שבבי מחשב.

בדו"ח צוין כי שבבי מחשב מורכבים ממתגים המכונים טרנזיסטורים שעוזרים להם לבצע היגיון דיגיטלי של 1S ו- 0s. אך טרנזיסטורים אלה חייבים להיות מחוברים עם מתכת מוליכה בכדי לשלוח ולקבל אותות חשמליים. מתכת זו היא בדרך כלל טונגסטן. יצרני השבבים בוחרים במתכת זו מכיוון שיש לה התנגדות נמוכה ומאפשרים לאלקטרונים לנוע במהירות.

על פי ההודעה הרשמית לעיתונות של חומרים יישומיים, למרות שהתפתחות טכנולוגית הפוטוליטוגרפיה סייעה להפחית את קיומיות המגע של הטרנזיסטורים, השיטה המסורתית של מילוי וייס עם מתכת מגע הפכה לצוואר בקבוק המפתח עבור PPAC.

בהודעה נאמר כי באופן מסורתי נוצרים קשרים טרנזיסטורים בתהליך רב שכבתי. חור המגע מצופה תחילה בשכבת הידבקות ומחסום העשויה טיטניום ניטריד, ואז מופקדת שכבת גרעין, ולבסוף החלל הנותר מתמלא בטונגסטן, שהוא מתכת המגע המועדפת בגלל ההתנגדות הנמוכה.

אבל בצומת 7 ננומטר, קוטר חור המגע הוא בערך 20 ננומטר. שכבת המכשול בטנה ושכבת הגרעין מהווים כ 75% מנפח ה- via, ואילו טונגסטן מהווה רק כ- 25% מהנפח. לחוט הטונגסטן הדק יש התנגדות גבוהה למגע, אשר תהפוך לצוואר הבקבוק העיקרי עבור PPAC והגדלת 2D נוספת.

דן האצ'סון, יו"ר ומנכ"ל VLSIresearch, אמר כי "עם כניסתו של EUV, עלינו לפתור כמה אתגרי הנדסת חומרים עיקריים על מנת להמשיך בהיקף הדו-ממדי." סוכני מחסום לינאריים הפכו למקבילה של מוצרי פלאק טרשת עורקים בתעשייה שלנו, וגורמים לשבב לאבד את זרימת האלקטרונים הנדרשים בכדי להשיג ביצועים מיטביים. הטונגסטן הסלקטיבית של חומרים יישומיים היא פריצת הדרך לה חיכינו. "

על פי הדיווחים, אם הטונגסטן הנדרשת באזור החיבור מצופה בכמה חומרים אחרים. חומרים אחרים אלה מגבירים את ההתנגדות ומאטים את מהירות החיבור. חברת Applied Materials אמרה ביום שני כי היא פיתחה תהליך חדש שמבטל את הצורך בחומרים אחרים ומשתמש רק בטונגסטן בחיבור כדי להאיץ את החיבור.

חברת Applied Materials ציינה כי טכנולוגיית הטונגסטן הסלקטיבית של החברה (טכנולוגיית טונגסטן סלקטיבית) היא פיתרון חומרי משולב המשלב מגוון טכנולוגיות תהליכים בסביבת ואקום גבוהה המקורית, שהיא נקייה פעמים רבות יותר מהחדר הנקי עצמו. השבב נתון לטיפול במשטח אטומי ברמת התהליכים וניתן להשתמש בתהליך התמקדות ייחודי בכדי להפקיד סלקטיבית אטומי טונגסטן בכבלי המגע ליצירת מילוי מושלם מלמטה למעלה ללא טיהור, תפרים או חללים.

קווין מורס, סגן נשיא חטיבת מוצרי המוליכים למחצה של אפלייד, אמר בהצהרה כי תכונות השבבים "הפכו לקטנות יותר ויותר, כך שהגענו לגבולות הפיזיים של חומרים קונבנציונליים וטכנולוגיית הנדסת חומרים."

אפלייד אמר כי היא נרשמה ל"לקוחות מובילים מרובים ברחבי העולם "לטכנולוגיה זו, אך לא חשפה את שמם.

חברת Applied Materials משיקה את המהפכה החומרית הגדולה ביותר בטכנולוגיה בין-חיבורית מזה 15 שנה

בשנת 2014 הציג Applied Materials את מה שלדעתם הוא השינוי הגדול ביותר בטכנולוגיית הקישוריות מזה 15 שנה.

Applied Materials השיקה את מערכת AppliedEnduraVoltaCVDCobalt, שהיא כיום המערכת היחידה המסוגלת לממש סרטי דק קובלט באמצעות בתצהיר אדי כימי בתהליך חיבורי נחושת של שבב לוגי. ישנם שני יישומים של סרט קובלט בתהליך הנחושת, אניה שטוחה (אניה) ושכבת כיסוי סלקטיבית (CappingLayer), המגדילים את האמינות של קשרי נחושת בסדר גודל. יישום זה הוא השינוי המשמעותי ביותר בחומרים הטכנולוגיים בין חיבורי נחושת מזה 15 שנה.

ד"ר רנדהיר תאקור, סמנכ"ל ומנכ"ל חטיבת המוליכים למחצה של חומרים יישומיים, ציין: "עבור יצרני מכשירים, עם מאות מיליוני מעגלי טרנזיסטורים המחוברים לשבב, הביצועים והאמינות של החיווט חשובים ביותר. עם חוק מור עם קידום הטכנולוגיה, גודל המעגל הולך וקטן יותר, יש צורך יותר לצמצם את הפער המשפיע על פעולת המכשיר ולמנוע כישלון אלקטרומגרי. "בהתבסס על הדיוק המוביל בתעשייה של יישומי חומרים. טכנולוגיית הנדסת חומרים, מערכת EnduraVolta יכולה להתגבר על גבול התשואה על ידי אספקת ספינות שטוחות מבוססות CVD ושכבות על סלקטיביות, ולסייע ללקוחותינו להתקדם בטכנולוגיית חיבורי נחושת ל 28 ננומטר ומטה.

תהליך הקובלט המבוסס על מערכת EnduraVoltaCVD כולל שני שלבי תהליכים עיקריים. השלב הראשון הוא להפקיד סרט אניה קובלט שטוח ודק. בהשוואה לתהליך חיבור הנחושת הטיפוסי, יישום קובלט יכול לספק מקום רב יותר למילוי שטח הקישוריות המוגבל בנחושת. שלב זה משלב את שכבת הניקוי הקדימה (CVDLiner) / שכבת זרעי נחושת (CuSeed) באותה פלטפורמה תחת ואקום גבוה במיוחד כדי לשפר את הביצועים וקצב התפוקה .

בשלב השני, לאחר ליטוש מכני נחושת כימי (CuCMP), מופקדת שכבה של ציפוי קובלט CVD סלקטיבי כדי לשפר את ממשק המגע, ובכך להגדיל את אמינות המכשיר פי 80.

ד"ר Sundar Ramamurthy, סמנכ"ל ומנהל כללי של חטיבת מוצרי מתכת בתצהיר של חומרים יישומיים, ציין: "תהליך הקובלט הייחודי של ה- CVD של חומרים יישומיים הוא פיתרון המבוסס על חדשנות חומרית. חומרים ותהליכים אלה פותחו בעשר השנים האחרונות. חדשנות מתקבלת על ידי לקוחותינו ומשמשת לייצור שבבי מובייל ושרתים עם ביצועים גבוהים.