Americanos apresentaram equipamentos para produção em massa de chips em 3nm e padrões mais finos

As descobertas científicas trazem benefícios práticos somente após serem introduzidas na produção. E isso requer o desenvolvimento e a produção de equipamentos industriais, de modo que o auge da habilidade continue sendo a fabricação de máquinas de produção convencionais. Hoje, essa “máquina” para a produção em massa de chips de 3 nm foi apresentada pela empresa americana Applied Materials. Com ele, a tecnologia de processo 3nm da Samsung e da TSMC se tornará uma realidade.

Endura Copper Barrier Seed IMS. Fonte da imagem: Materiais Aplicados

No evento Applied 2021 Logic, a Applied Materials revelou o Endura Copper Barrier Seed IMS. É um sistema com nove módulos (câmeras) exclusivos para o passo a passo da criação de estruturas em silício em wafers de 300 mm para a produção de microcircuitos (a seqüência de processamento é mostrada no vídeo abaixo). Os módulos criam filmes finos em cristais pelo método de deposição de uma atmosfera de gás, e também são conectados a um sistema de metrologia para controlar a espessura e a qualidade das camadas (filmes).

Instalação Endura Copper Barrier Seed IMS resolve um, mas a tarefa mais importante – cria linhas de conexão no chip para conectar todos os elementos do microcircuito em um único circuito eletrônico. Na verdade, esta é a instalação da fiação entre transistores, capacitores e resistores em um chip, de cujas propriedades dependem a qualidade, durabilidade, consumo e até mesmo o tamanho dos microcircuitos.

Fonte da imagem: Materiais Aplicados

Os chips modernos consistem em dezenas de bilhões de conexões e, quanto mais fina a tecnologia de processo, mais eles aquecem. A parcela do consumo de ligações já responde por pelo menos 30% do consumo de microcircuitos. A tarefa dos desenvolvedores de equipamentos para a fabricação de condutores in-chip é a necessidade de reduzir essas perdas – reduzir a resistência tanto das próprias linhas quanto dos pontos de contato com o semicondutor no chip. De acordo com a Applied Materials, o novo processo e materiais para o Endura Copper Barrier Seed IMS reduzem significativamente a resistência das linhas de comunicação e reduzem a resistência de contato em até 50%, o que tem sido ajudado pela tecnologia de refluxo especial de cobre para preencher possíveis vazios no ponto de contato.

Sem todas essas melhorias, a resistência das linhas de comunicação no chip na transição da tecnologia de processo de 7 nm para 3 nm aumentaria 10 vezes. Agora isso não vai acontecer, e o equipamento vai ajudar a produzir chips com eficiência energética não apenas usando a tecnologia de processo 3nm, mas mesmo com padrões mais baixos.