这类材料，有望在先辈节点取代铜和钨

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本文由半导体产业纵横（ID：ICVIEWS）编译自semiengineering
钼很是自然地适用于打仗点和字线利用，能很好地融入现有的集成计划提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。

钼（Molybdenum）正日益显现出其潜力，有望取代现今半导体制造中常用的多种金属，特别是在前沿工艺节点上提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。
在先辈节点，芯片制造商正逐一淘汰某些金属提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。虽然钌（ruthenium）衬垫已接近量产预备，但该金属尚未预备幸亏高度微缩的互连中取代铜提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。欧洲微电子研讨中心（imec）的院士Zsolt Tőkei指出，钌的价格很是高贵，且当前的制造工艺对此并无助益提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。此外，大马士革工艺中“过度堆积再抛光回蚀”步调所发生的大量废物也是一个严重题目提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。而虽然减法金属化能削减废物量，但它需要对整体工艺停止更严重且本钱高昂的变化提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。
远景有限的金属不但仅仅是铜提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。晶体管打仗点、存储器中的字线以及类似利用凡是利用钨（tungsten）、钴（cobalt）和其他金属，而非铜提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。但是，它们面临着很多与铜不异的微缩题目提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。与铜一样，随着特征尺寸的缩小，钨的电阻率会不竭增加提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。它还需要一个阻挡层以避免电介质净化提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。在3D NAND器件中，铠侠的研讨职员报告称，凡是用于钨堆积的六氟化钨（WF6）先驱体所发生的氟残留物能够会被困在空洞中，终极腐蚀四周的电介质材料提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。随着特征尺寸缩小和电流密度增加，钨也面临电迁移题目提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。
那末，下一步是什么？对于这些利用，一个日益具有吸引力的挑选——最少今朝看来——是钼提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。Tőkei暗示，与现有材料及钌等替换品相比，钼具有多重上风提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。它的电阻率优于钨，不需要阻挡层，且与钌相比，它更廉价并对电介质有更好的附出力提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。
更少阻挡，更低电阻在夹杂金属化计划中，钼作为一种无阻挡层的打仗金属特别具有吸引力提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。在这类计划中，首先辈行通孔预添补，然后是铜大马士革线提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。由于位于通孔或其他垂直特征底部的阻挡层会串联一个额外的电阻，所以底部阻挡层主导了打仗点和通孔的电阻提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。
拉姆研讨（Lam Research）的高级半导体工艺与集成工程师TaeYeon Oh及其同事在近期的IEEE互连技术大会上展现，无阻挡层的夹杂钼计划与传统的铜双大马士革设想相比，可将总电阻下降约56%提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。
Tőkei暗示，将钼集成到这样的工艺流程中，除了金属堆积模块自己，能够几近不需要其他修改提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。钼比钌更轻易氧化，使其更轻易被化学机械抛光（CMP）去除提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。
但是，imec的Jean-Philippe Soulié及其同事的一项深入分析警告说，金属的体特征在评价其在现实器件中性能时值值有限提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。对于钼以及其他纳米线而言，电学、热学和电迁移特征都取决于堆积薄膜的晶粒尺寸和晶界结构提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。而这些又取决于先驱体、工艺参数、底层电介质的概况特征等等提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。
治理电迁移界面和晶界是电迁移的首要途径，同时也会引发电子散射并下降电阻率提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。对于钼的集成，金属堆积模块需要可以处置像MoO2Cl2和MoCl5这样的固态先驱体提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。总的来说，固态先驱体在半导体制造中正变得越来越普遍提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。但是，与气态甚至液态先驱体相比，固态先驱体的热稳定性凡是较差，供给的材料通量也不够均匀提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。
拉姆研讨的研讨职员暗示，他们经过循环堆积技术实现了对晶粒尺寸的切确控制，按照需要夹杂基于热和等离子体的工艺以到达预期结果提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。他们的研讨表白，大晶粒的钼薄膜对于成功集成相当重要提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。在他们的尝试中，小晶粒钼的电阻率对厚度的依靠性与钨相当提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。相比之下，大晶粒钼的电阻率对厚度的依靠性要小很多，而且在厚度低于约7纳米时优于钨、钌，甚至铜提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。
韩国科学技术院（KAIST）的研讨显现，当钼中确切存在晶界时，搀杂钴等元素有助于削减散射提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。但是，在较高浓度下，电阻率会急剧增加提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。
在后背供电利用中，猜测金属行为特别具有应战性提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。后背供电收集会增加电流密度，从而增加电迁移的风险提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。出于类似缘由，它们也轻易出现热门提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。
虽然后背供电设置中的电迁移和散热题目尚待深入分析，但钼具有一些明显的上风提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。作为一种难熔金属，即使在很是高的温度下，它也具有机械稳定性提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。对电介质更好的附出力使其更不轻易构成空洞提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。它也是比钌更好的热导体提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。中山大学的一位研讨员诠释说，更好的电迁移抗性答应设想者更慎密地堆叠晶体管，从而减小整体器件面积提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。
虽然还需要更多的尝试成果，但早期的钼集成研讨已相当有远景提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。铠侠的研讨小组发现，相对于钨，钼的较低电阻率使他们可以在连结RC常数稳定的情况下，将字线间距减小7.3%提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。存储孔间距缩小了跨越3.7%，从而使位密度整体增加了16.3%提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。
整体而言，Tőkei暗示，钼很是自然地适用于打仗点和字线利用，能很好地融入现有的集成计划提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。不外，从久远来看，钌能够可以扩大到更小的器件上提出申请的零售商必须在新米大量上市的8月底前完成储备米销售。
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