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AI世代高速运算需求增 半导体新材料趁势崛起
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出自:新电子

人工智能(AI)及大数据兴起,促使半导体不断朝高效、体积小、低功耗发展。 为此,应用材料(Applied Materials)以全新材料「 钴」取代铜,降低个位数奈米半导体导线制程电阻,使导线的导电性更佳和功耗更低,且让芯片体积得以更小,进一步推动摩尔定律可延伸至7奈米,甚至到5奈米及3奈米以下的先进制程中。

应用材料公司集团副总裁暨台湾区总裁余定陆表示,以数据处理、储存与运算以及相互链接为例,未来智能城市、智能工厂、智能车、智能飞机、社群网络等,每天将产生爆量的千亿笔数据,可想而知须要提出创新的解决方案来解决运算的问题。

余定陆说,海量数据为云端及终端装置带进更多创新,而为满足高速运算需求,半导体制程也变得愈加复杂;要维持高效能且将芯片体积持续缩小,半导体材料势将会跟着演进。

据悉,当半导体金属沉积制程进入7奈米以下技术节点时,链接芯片中数十亿个晶体管的导线电路将渐渐成为技术瓶颈。 原因在于,一方面要扩增芯片上晶体管的数量,而一方面又要追求系统整合芯片封装,以缩小导线进而增加晶体管密度。

然而,当导线的截面积减少,表示导电区域的体积也减少,这会造成电阻增加,进而阻碍最佳效能的实现。 此一阻容迟滞的瓶颈有赖在阻障层、内衬层微缩制程进行更多的创新,以利在更狭小的空间中改善导电特性。 为此,应材便利用「钴」取代传统铜材料。

另一方面,当芯片制程到达10奈米以下之后,必须使导线内非常薄的薄膜处在控制良好的环境下。 因此,该公司除了用钴取代铜做为导线新材料,降低电阻之外,还透过旗下的金属化系统--Endura平台,在关键的阻障层与种晶层进行沉积,推进先进制程导线技术发展。

同时,该系统还具备多功能模块化布局功能,能支持最多八个制程反应室,方便半导体厂能将物理气相沉积、化学气相沉积和原子层沉积制程技术同时整合在同一平台上,运用单一整合程序来制造复杂的薄膜堆栈结构。

综上所述,半导体制程因大数据、AI的兴起,变得日趋复杂,因此材料工程的创新十分重要。 应材指出,该公司不仅持续精进金属沉积制程,同时也采用创新材料,加速实现半导体先进制程高效运算与低功耗之目标。 

 

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文章收入时间: 2017-12-28
 
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