應材推兩大沉積系統搶攻2奈米製程 鎖定GAA電晶體助攻AI晶片效能

記者黃仁杰／台北報導

隨著AI運算需求快速攀升，半導體製程持續朝2奈米以下邁進，製程難度也大幅提高。應用材料今（14）日宣布，推出兩款全新晶片製造系統，主打在「埃米級」尺度下進行材料沉積，協助晶圓廠打造更高效、低功耗的先進邏輯晶片。

此次推出的系統，主要鎖定新一代電晶體架構Gate-All-Around transistor（GAA）。相較於既有技術，GAA可在相同功耗下提升效能，但製程複雜度大幅提高，單一晶片製造流程甚至超過500道步驟，對材料精準度與穩定性要求極高。

應材指出，在這樣的製程環境下，「材料工程」已成為決定晶片效能與功耗的關鍵，而非單靠微影技術即可突破。

解決漏電與功耗問題 Precision™鎖定電晶體隔離結構

其中一項重點產品為Precision™選擇性氮化矽電漿沉積系統，主要用於強化電晶體之間的「淺溝槽隔離」（STI）結構。

在高密度晶片中，若隔離效果不足，電子容易在電晶體之間干擾，形成寄生電容，進而拖慢速度、增加耗能。尤其在GAA架構下，元件尺寸更小，這個問題更加嚴重。

Precision™系統採用「由下而上」的選擇性沉積技術，只在需要的位置堆疊氮化矽，並以低溫製程避免損傷原有結構，有助於維持隔離完整性，降低漏電與功耗，提升整體效能。

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攻克奈米片包覆難題 Trillium™強化金屬閘極沉積

另一項關鍵技術Trillium™原子層沉積系統，則聚焦在電晶體核心的「金屬閘極堆疊」。

在GAA架構中，閘極需完整包覆僅約10奈米間距的矽奈米片，任何沉積不均都可能影響電晶體開關特性，進一步衝擊晶片效能與良率。

Trillium™透過高精度原子層沉積技術，能在極微小空間中均勻堆疊多層金屬材料，並整合多道製程於單一平台，讓晶片設計者可更靈活調整效能與功耗配置。

已導入2奈米製程 應材卡位AI晶片關鍵供應鏈

應材表示，這兩套系統已獲領先晶圓代工與邏輯晶片製造商採用，導入2奈米及更先進製程節點。

應用材料半導體產品事業群總裁帕布‧若傑（Prabu Raja）指出，半導體產業正進入非線性發展階段，材料創新將成為推動技術突破的核心動能，而相關沉積技術將直接影響AI晶片的發展進程。