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芯片中的关键材料,将被替代
半导体行业观察· 2025-05-17 09:54
半导体行业现状与需求 - 2024年半导体芯片产量达到1万亿颗,相当于人均100颗芯片 [1] - 行业正突破物理极限以满足AI、边缘计算及智能设备高端化需求 [1] - 3D NAND等技术通过垂直堆叠存储器层提升性能 [1] - 金属化工艺(沉积金属层形成电路)成为芯片制造变革关键 [1] 芯片制造工艺流程 - 晶圆制备(Wafer Creation):硅锭初步加工 [2] - 氧化(Oxidation):表面生成高质量氧化物层 [2] - 光刻(Photolithography):形成电路图案 [2] - 沉积(Depositing):薄膜隔离与保护 [2] - 金属化(Metallization):电路互连 [2] - 电性测试(Electrical Die Sorting):芯片质量检测 [2] - 封装(Packaging):芯片保护与信号交互 [2] 金属化材料技术瓶颈与突破 - 钨作为主流互连材料面临电阻和可靠性瓶颈,尤其在3D NAND和DRAM中 [2] - 钼成为替代材料,具备三大优势: 1 纳米级电阻率低于钨 [4] 2 消除阻挡层,简化制造步骤 [4] 3 更好的可扩展性以适应设备微缩和层数增加 [4] - 钼的优势可提升NAND、DRAM和逻辑芯片性能,覆盖智能手机至服务器应用 [3] 钼金属化技术挑战 - 原子层沉积(ALD)技术尚未成熟,需解决: 1 固体前驱体输送:硬件开发以实现固体源材料转化 [10] 2 特征内沉积:需兼容NAND垂直/水平字线结构及逻辑器件低温沉积 [10] 3 低电阻工程:依赖ALD技术优化晶粒尺寸与界面条件 [10]