アプライド マテリアルズ 2Dスケーリング継続に向けた主要なボトルネックを解消

アプライド マテリアルズ（Applied Materials, Inc., Nasdaq：AMAT、本社：米国カリフォルニア州サンタクララ、社長 兼CEOゲイリー・E・ディッカーソン）は7月20日（現地時間）、ファウンドリ／ロジックノードにおける2Dスケーリング継続の妨げとなる重大なボトルネックを解消する新技術を発表しました。



アプライド マテリアルズの新しいプロセス技術Selective Tungstenは、トランジスタのコンタクト形成方法を一新します。コンタクトとは、トランジスタをチップ内の配線につなぐ起点となる最小レベルの配線要素です。コンタクト抵抗が高いとトランジスタの性能が低下し、消費電力が増えますが、この画期的な選択的成膜技術はコンタクト抵抗を引き下げるので、トランジスタとコンタクトのノード微細化を5nm、3nm、ないしそれ以下にまで継続することができ、消費電力、性能、面積あたりコスト（PPAC）を同時に改善することが可能です。

微細化の課題

リソグラフィ技術の進歩に伴って、トランジスタのコンタクトビアはさらに微細化が可能となりましたが、ビアにコンタクト金属を埋め込む際に用いられる従来の手法がPPAC改善の大きなボトルネックとなっていました。

これまで、トランジスタのコンタクト形成には多層成膜プロセスが用いられてきました。コンタクトのビア内壁をまず窒化チタン（TiN）の接着／バリア層で覆い、さらに核生成層（NL）を堆積させ、最後に残った空隙にタングステン（W）を埋め込みます。タングステンは電気抵抗が小さく、コンタクトに適した金属です。

7nmファウンドリノードでは、コンタクトのビア径はわずか20nm前後です。ライナー／バリア層と核生成層はビア体積の約75%を占め、タングステンを埋め込む余地は25%ほどしか残りません。細いタングステン線はコンタクト抵抗がきわめて高くなり、PPACやさらなる2Dスケーリングへの重大なボトルネックとなります。

VLSIresearchのダン・ハッチソン（Dan Hutcheson）会長兼CEOは次のように語っています。「EUVリソグラフィ技術が到来した今、2Dスケーリングを継続するためには、マテリアルズエンジニアリングのいくつかの重要課題を解決する必要があります。中でもライナー／バリア層の問題は、半導体内部の電子の流れを鈍らせてピーク性能の発揮を妨げることから、業界にとっては血管を詰まらせるプラークのように厄介な存在となっています。アプライド マテリアルズのSelective Tungstenは、まさに業界待望のブレークスルーと言えます」

選択的タングステン成膜

アプライド マテリアルズのEndura(R) Volta™ Selective Tungsten CVDは、トランジスタコンタクトのビアにタングステンを選択的に成膜し、ライナー／バリア層や核生成層を不要にする新しいCVD装置です。ビア全体に低抵抗のタングステンが埋め込まれるので、継続的なPPAC改善に対するボトルネックが解消されます。

アプライド マテリアルズのSelective Tungsten技術は、クリーンルーム自体よりも数倍清浄な高真空環境下で複数のプロセス技術を統合するインテグレーテッド マテリアルズ ソリューションの1つです。ウェーハには原子レベルの表面処理を施し、独自の成膜プロセスを通じてタングステン原子を選択的にコンタクトビア内に堆積させることで、はがれ、継ぎ目、ボイド等のない完ぺきなボトムアップフィルを実現します。

アプライド マテリアルズ半導体製品グループのバイスプレジデント、ケヴィン・モラエス（Kevin Moraes）は次のように述べています。「ここ数十年の間、2DスケーリングのおかげでPPACの同時改善を続けることができました。しかし微細化が大きく進んだ今、従来の材料やマテリアルズエンジニアリングの手法は物理的限界を迎えつつあります。当社は消費電力や性能を損なわない新たな微細化手法の開発に取り組んでおり、Selective Tungstenのインテグレーテッド マテリアルズ ソリューションはその好例です」

すでに大手のお客様数社が、世界各地でこの新しいEndura装置の導入を決めています。この最新製品は、選択的エピタキシー、選択的成膜、選択的除去を含むアプライド マテリアルズのイノベーティブな選択的プロセス技術ポートフォリオの一環をなします。半導体メーカーはこれらの選択的プロセスを利用することで、かつてない斬新な方法でマテリアルを生成、成型、加工し、PPACの継続的な向上を図ることができます。

アプライド マテリアルズ（Nasdaq: AMAT）は、マテリアルズ エンジニアリングのソリューションを提供するリーダーとして、世界中のほぼ全ての半導体チップや先進ディスプレイの製造に寄与します。原子レベルのマテリアル制御を産業規模で実現する専門知識により、お客様が可能性を現実に変えるのを支援します。アプライド マテリアルズはイノベーションを通じて未来をひらく技術を可能にします。

詳しい情報はホームページ：http://www.appliedmaterials.com でもご覧いただけます。

********************************************************************************
このリリースは7月20日米国においてアプライド マテリアルズが行った英文プレスリリースをアプライド マテリアルズ ジャパン株式会社が翻訳の上、発表するものです。

アプライド マテリアルズ ジャパン株式会社（本社：東京都、代表取締役社長：中尾 均）は1979年10月に設立。大阪支店、川崎オフィスのほか16のサービスセンターを置き、日本の顧客へのサポート体制を整えています。

企業プレスリリース詳細へ
PRTIMESトップへ

情報提供元：PRTIMES
本リリースの掲載元：https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000008.000053218.html