IBM 7nm BEOL技术突破:EUV光刻与钴金属化推动新一代芯片
Griselda Bonilla博士担任IBM研究院高级BEOL互连技术团队高级经理,引领提升公司行业领先的片上互连(BEOL)解决方案的突破性进展。我们在她团队于加州圣何塞IITC/AMC会议发言之前进行了专访。
为何7nm技术举足轻重?
Griselda Bonilla: 7nm节点是下一代系统——云计算、大数据、认知计算、移动终端——的关键支点。继2014年30亿美元投资及与纽约州、GLOBALFOUNDRIES、三星合作,我们在材料、工具、工艺上的创新可为这些平台带来高达50%的能效性能提升。通过新材料与EUV光刻实现7nm里程碑,有力印证了这一潜力。
您在去年7nm测试芯片突破中扮演何角色?
GB: 我管理大型跨职能团队,定义并开发了36nm间距下的新型可靠互连技术。
自去年突破以来进展如何?
GB: 旅程令人振奋。BEOL缩放仍是包括7nm在内的现代CMOS节点的严峻挑战。我们聚焦连接晶体管、电容、电阻等的后端互连。我们处理的铜线宽度已不足二十年前引入的原始Cu互连的1/20。首次,我们利用极紫外(EUV)光刻展示了激进缩放的互连,提供前所未有的电路设计灵活性——关键优势在于其他图案化技术日益复杂受限。
关于IITC/AMC会议,您将发布何内容?为何这是发布工作的最佳舞台?
GB: IITC/AMC是BEOL研究的首屈一指盛会,汇聚产业界领袖与学界交流最新进展。我们受邀作两场报告:“7nm BEOL技术”与“面向7nm以降BEOL设计技术协同优化”。同事Theo Standaert博士领导撰写7nm BEOL技术论文的团队,负责定义验证未来节点互连方案。此外,我们提交六篇贡献报告与四张海报,覆盖BEOL关键性能指标、新颖集成方法、材料创新。IBM研究联盟今年斩获最多论文与报告。
联盟合作模式如何?GLOBALFOUNDRIES、SUNY理工学院等伙伴如何贡献?
GB: 这些合作是基石。它们融合IBM深厚研究专长、GLOBALFOUNDRIES与三星的制造实力、SUNY Poly的学术创新与领导力,共同探索前沿BEOL创新。
SUNY Poly CNSE阿尔巴尼产出的IBM 7nm节点测试芯片特写。(Darryl Bautista/Feature Photo Service for IBM)
去年SiGe通道材料与EUV光刻被确认为突破。现在采用哪些新互补材料或技术?
GB: 我们聚焦接触层面的钴金属化,以及在激进尺寸下实现可靠BEOL互连所需的工艺创新。
这些进展对7nm芯片量产意味着什么?
GB: 它们使互连缩放在经验证良率与可靠性下延续至7nm节点。我们将呈现业界首个突破性接触/局部互连冶金学全评估,目标实现接触电阻2.5倍降低——这对克服10nm与7nm CMOS ULSI高电阻导致的严重性能瓶颈至关重要。
局部互连突破的意义?
GB: 这标志着近25年来大马士革工艺——制造Cu互连的加成技术——诞生以来,接触冶金学的首次变革。该进展对7nm技术至关重要,为缓解传统钨接触导致的性能损失提供切实路径。
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