Il cobalto nei chip del futuro: salverà la Legge di Moore?

  • Pubblicato: 14/05/2014
Il cobalto nei chip del futuro: salverà la Legge di Moore?

 

Applied Materials ha messo a punto un nuovo macchinario chiamato "Applied Endura Volta CVD Cobalt" che può essere usato per realizzare chip fino a 10 nanometricontinuando a usare il rame per collegare i transistor. Il materiale è un buon conduttore di elettroni, ed è per questo che è ampiamente usato in elettronica, ma può causare tanti problemi se non è correttamente schermato dagli altri materiali che costituiscono il chip.

Per questo l'azienda statunitense ha messo a punto due applicazioni, chiamate "conformal cobalt liner" e "selective cobalt capping layer", che permettono di isolare i fili di rame emigliorare l'affidabilità di almeno 80 volte. L'uso del cobalto come metallo "incapsulatore", piuttosto che il tantalio, è uno sviluppo importantissimo che potrebbe consentire alla "Legge di Moore" di rimanere ancora attuale. "Le prestazioni dei processori, e il numero di transistor ad esso relativo, raddoppiano ogni 18 mesi", diceva il fondatore di Intel oltre 50 anni fa, esprimendo una teoria valida almeno fino ai giorni nostri.

Il macchinario di Applied Materials consente di superare queste complicazioni. Ma come funziona? Anzitutto è bene capire come lavorano i precedenti macchinari Endura. Per prima cosa si effettua un passaggio di pulitura per rimuovere le particelle rimaste dopo l'incisione del wafer. Poi si usa la deposizione fisica da vapore (PVD) per aggiungere uno strato di nitruro di tantalio/tantalio (TaN/T) che agisce da barriera per impedire la diffusione del rame nel dielettrico. Successivamente si deposita, sempre tramite PVD, uno strato sottile di rame sulla barriera. Infine, il wafer è sottoposto a galvanostegia e lucidatura.

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