应用材料公司推出整合的高K介电常数

晶体管制造技术正迎来巨大的变化，栅极结构上新材料和新工艺的整合运用使芯片速度更快，功耗更低，从而使摩尔定律得以延续。近日，应用材料公司推出了一系列已被全面验证的生产工艺，帮助我们的客户在大规模生产中制造高K介电常数/金属栅极（HK/MG）结构。

从45纳米的逻辑芯片开始，由于晶体管的尺寸太小，传统的栅极材料无法使用，过多的漏电流使晶体管发热并消耗额外的能量。HK/MG结构可以降低栅极漏电流100多倍，并大大加快晶体管的开关速度。举个例子来说，如果2006年付运的所有微处理器都采用了HK/MG技术，那么一年下来所节约的电能（按照每天使用12小时估算）约等于450万户家庭一年的用电量。使用新的HK/MG材料可以减少晶体管功耗，从而降低使用温度，提高晶体管性能，但是这仅仅解决了问题的一部分。真正的挑战在于如何将HK/MG材料整合到器件中，创造出具有原子级工艺界面并能满足规模化制造要求的最优的栅极结构。

应用材料公司资深副总裁、硅系统业务部总经理Tom St. Dennis表示：“多年以来，整合新的栅极材料是我们客户在技术延展上碰到的最艰难的障碍。我们提供已被整合验证的HK/MG技术，使客户能够提高晶体管的速度，帮助他们把风险降到最小。应用材料公司历来都能非常成功的帮助客户将新材料整合到工艺流程中，最近的一次是在铜互联工艺中使用低K介电常数技术。由于我们拥有相关的上下游技术，所以我们有能力优化工艺顺序并帮助客户成功整合HK/MG技术用于生产最先进的晶体管。”

制造HK/MG结构的方法有很多种，应用材料公司有一系列可靠的系统支持客户所使用的不同的制造方法。这些已被完全验证的工艺经过了整合测试，可以减少客户的调试时间，达成全面优化的HK/MG结构。应用材料公司提供的不仅仅是高K介电常数薄膜，而是基于单个Centura®平台的整合的电介质叠合层解决方案，它包括四个关键的工艺——高K介质沉积、氧化、氮化和退火。在具有挑战性的金属栅极叠合层方面，应用材料公司运用多年来在金属沉积上的领先技术，提供一系列基于Endura®平台上的整合方案，使用ALD（原子层沉积）和PVD（物理气相沉积）技术帮助客户实现各种不同的设计。应用材料公司创新的高温刻蚀技术能提供HK/MG叠合层生产刻蚀中至关重要的侧面垂直度。应用材料公司的缺陷检测、评价和分析系统具有25纳米的缺陷灵敏度和自动FIB（聚焦离子束），可以加快对HK/MG结构的关键缺陷和工艺的研究进程。