應(yīng)用材料發(fā)布Centura

應(yīng)用材料(Applied Materials)在Semicon West發(fā)布了一套新系統(tǒng)，用以制備晶體管最關(guān)鍵的一層，這種晶體管見于邏輯電路。

應(yīng)用材料的新工具Centura，用在晶體管上沉積關(guān)鍵的一層，一次只沉積一個(gè)原子，這就帶來了前所未有的精度。

由于芯片制造商使管達(dá)到越來越小的尺度，帶來了更快、更節(jié)能的電子產(chǎn)品，原子尺度的制造精度就日益受到關(guān)注。這第一款芯片的晶體管只有22納米大小，將在今年投產(chǎn)，在這一尺度，即使是最微小的不協(xié)調(diào)，也意味著本來要高價(jià)出售的一個(gè)芯片，不得不用于低端電子裝置。

晶體管是由多層構(gòu)成：活躍的硅材料上面是一個(gè)接口層，隨后的一層材料稱為電介質(zhì)(dielectric)，這構(gòu)成“開關(guān)門”，切換晶體管的開啟和關(guān)閉。

應(yīng)用材料公司銷售的設(shè)備，用于沉積這些層，稱為閘極堆疊(gate stack)，就在硅片上。從今天的32納米，轉(zhuǎn)換到下一代的22納米晶體管，更為棘手的是制造柵極。接口層和介電層都必須越來越薄，各層的性能都會(huì)受到微小缺陷的影響，這些缺陷在材料連接之處。因?yàn)楦鲗幼兊迷絹碓奖?，微小的缺陷?huì)被放大，甚至超過較大的晶體管，這種較大的晶體管由較厚的層制成。

制造精度會(huì)更重要，芯片制造商英特爾公司將開始生產(chǎn)下一代三維晶體管，就在今年晚些時(shí)候。在這些設(shè)備中，活躍區(qū)是一個(gè)凸起帶，三面連接著接口和柵極層。這增加了接觸面積，有助于這些設(shè)備發(fā)揮更好的性能，但同時(shí)也意味著更容易受缺陷影響。

Centura使用原子層沉積(ALD：atomic-layer deposition)，或ALD，就是一次只沉積一個(gè)單層原子的介質(zhì)。這種方法比較昂貴，但已經(jīng)變得必不可少，應(yīng)用材料ALD分部全球產(chǎn)品經(jīng)理Atif Noori說，要讓晶體管的心臟也就是柵極工作，“你就要確保把所有的原子放在你想要放的地方。”

微晶片不協(xié)調(diào)，原因之一是因?yàn)楸┞对诳諝庵?。在?yīng)用材料公司的新工具中，沉積閘極堆疊的整個(gè)過程都是在真空中進(jìn)行，一次一個(gè)晶圓。在完全真空狀態(tài)制造閘極堆疊，可使電子通過晶體管的速度提高5%至10%，這可以轉(zhuǎn)化為節(jié)能或更快的處理。通常情況下，開啟芯片上給定晶體管所需的耗電量，會(huì)有顯著變化;真空狀態(tài)下制造，會(huì)限制配電20%至40%。