先进的半导体技术，一次一纳米

Griselda Bonilla 博士是 IBM Research 高级 BEOL 互连技术团队的高级经理，负责提供推动 IBM 行业领先的片上互连 (BEOL) 技术的创新解决方案。在她的团队本周在加利福尼亚州圣何塞举行的 IITC/AMC 会议上进行了两次演讲之前，我们与她坐了下来。

首先，请告诉我们为什么 7 纳米技术如此重要。

博士Griselda Bonilla，IBM 研究院高级 BEOL 互连技术团队的高级经理（照片：NACME）

格里塞尔达·博尼利亚： 7nm 技术对于云计算、大数据、认知计算和移动等多个平台和系统的未来发展至关重要。作为我们 2014 年 30 亿美元投资以及与纽约州、GLOBALFOUNDRIES 和三星联盟的一部分，我们开发的技术和扩展改进可能会为这些下一代系统带来 50% 的功率/性能改进。我们通过新材料、新工具和新工艺的结合，在7nm节点上取得的成果非常有前景。

您在去年突破性的 7nm 节点测试芯片中扮演了什么角色？

英国： 我管理着一个大型跨职能团队，该团队定义并开发了一种新的、可靠的 36 纳米间距互连技术。

自去年取得突破以来，进展如何？

英国： 这很令人兴奋。 BEOL 缩放对于最近的 CMOS 节点来说是一个巨大的挑战，包括我们一直在研究的 7nm。我们专注于将设备（晶体管、电容器、电阻器等）相互连接的后端互连。我们正在使用的铜 (Cu) 布线小于 1/20 ^th 近 20 年前引入的原始铜互连的尺寸。我们首次展示了使用极紫外 (EUV) 光刻技术大幅缩小互连，从而实现电路设计的灵活性。这很重要，部分原因是其他图案化方法越来越复杂，因此对电路设计施加了限制。

告诉我们关于 IITC/AMC 会议。您要展示什么，为什么要在这里介绍您的作品？

英国： 该会议是今年首屈一指的 BEOL 聚会。主要的工业和学术参与者齐聚一堂，分享和讨论最新发展。我们受邀就7nm BEOL技术和BEOL Design Technology Co-Optimization for Beyond 7nm Technology进行了两次演讲。我的同事 Theo Standaert 博士是我们 7nm BEOL 技术论文的主要作者。他的团队负责为未来的技术节点定义和演示互连解决方案。

我们还有六场演讲和四张海报，涵盖了关键的 BEOL 性能指标以及新颖的集成方法和材料。 IBM研究联盟在今年的会议上拥有最多的论文和演讲。

告诉我们更多关于联盟的信息。 GLOBALFOUNDRIES、纽约州立大学理工学院和其他合作伙伴有何贡献？

英国： 这些伙伴关系是关键。他们通过 IBM 深厚的研究专长、GLOBALFOUNDRIES 和三星的开发和制造技能的独特合作，帮助探索了最新的 BEOL 创新，

在纽约奥尔巴尼 SUNY Poly CNSE 生产的 IBM 7nm 节点测试芯片特写。 （Darryl Bautista/IBM 专题照片服务）

以及SUNY Poly的学术创新和领导力。

SiGe 沟道材料和 EUV 光刻被确定为去年的突破。现在正在使用哪些新的补充材料或技术？

英国： 我们计划重点介绍触点级钴金属化的引入，以及在这些非常令人兴奋、积极进取的维度上制造可靠 BEOL 互连所需创新的技术细节。

这些进步对于能够批量生产 7 纳米芯片意味着什么？

英国： 它们使互连扩展能够继续进入 7nm 技术节点，并具有已证明的良率和可靠性。我们将对突破性接触/局部互连冶金进行行业首创的全面评估，旨在将突破性接触电阻降低约 2.5 倍。这些高电阻已成为 10nm 和 7nm 技术节点中高端 CMOS 超大规模集成 (ULSI) 的严重性能限制因素。

本地互连的突破有何意义？

英国： 自镶嵌处理开始以来，我们对接触冶金进行了第一次改变 - 一种用于形成 Cu 互连的独特的添加剂处理技术，类似于中世纪使用的金属镶嵌技术 - 大约 25 年前。这种变化对于 7nm 节点技术来说至关重要，因为它提供了一种真正的途径来减轻传统金属 - 钨的性能损失。