Applied Materials | Producer® Viva™

发布时间：2026-04-04来源：半导体盒

来源： Applied Materials。

Producer® Viva™ 是 Applied Materials 近期上新的一款半导体设备，基于高通量生产平台 Producer 打造，将温和的化学自由基与超洁净环境中精准控制的热量相结合，专为纳米级工艺设计，可实现芯片的原子级工程设计，助力芯片大规模实现高性能。

想象驾驶着全球顶级跑车行驶在布满坑洼的道路上。引擎或许动力十足，但脚下的道路限制着这份动力转化为速度的方式。

如今最先进的人工智能芯片也是如此。在前沿工艺节点，芯片制造商将五种截然不同的材料封装在约为人类头发万分之一宽度的空间内。即便是原子级的粗糙表面，对电子而言也如同巨大的坑洼，会导致信号传输变慢、电阻升高以及能效降低。正因如此，材料工程的重要性达到了前所未有的高度。

Applied Materials，又上新！

材料改性的兴起

材料改性长期以来一直是半导体制造的核心支柱，在人工智能时代，其重要性更是与日俱增。如今，它已成为一个价值数十亿美元的材料工程领域，背后的驱动力是芯片制造商对先进处理工艺的需求——这些工艺能在沉积后对表面和界面进行精准调控，而这也是 Applied Materials 的领先领域。Applied Materials 的先进处理解决方案 Producer® Viva™ 专为纳米级工艺设计，可实现芯片的原子级工程设计，助力芯片大规模实现高性能。

Viva 基于 Applied Materials 的高通量生产平台打造，将温和的化学自由基与超洁净环境中精准控制的热量相结合。该设备专为大批量制造设计，其多个双晶圆腔体可在前端工艺（晶体管）和后端工艺（布线）应用中实现高效且具成本效益的处理。

赋能新一代晶体管

Viva 最具吸引力的应用之一是环绕栅极（GAA）晶体管，这是继鳍式场效应晶体管（FinFETs）之后的下一代架构。GAA 器件能实现更高的性能和更低的功耗，但同时也对材料精度提出了极高的要求。

GAA 晶体管依赖超薄硅纳米片，这些纳米片必须异常平整且无杂质。即便是埃级别的粗糙度或残留物也会增加界面缺陷，捕获电子并降低电流的流通。传统的平整解决方案需要极高的温度或严苛的工艺。但过高的温度可能会损坏精密的 GAA 层，或导致杂质不必要地深入硅沟道扩散，而严苛的处理则可能从载流沟道中去除过多的硅。

Viva 采用一种基于自由基的专利方法来应对这些挑战，该方法仅向晶圆输送纯氢自由基，同时过滤掉可能造成等离子体损伤的高能离子。这些自由基会被硅吸收，降低其表面能（类似于降低张力）。这使得界面处的原子能够移动并重新排列成更平滑的结构——就像软化布料，让褶皱能轻松被熨平一样。

关键的是，Viva 约 150 ℃ 至 650 ℃ 的宽温域，既支持低热预算的工艺处理，又能根据需求为高温处理保留灵活性。这一特性可实现均匀且无损伤的平整化处理，获得洁净无缺陷的界面，并实现更精准的电气控制。这些优势共同推动头部芯片制造商研发出速度更快、效率更高的全环绕栅极（GAA）晶体管。

降低先进布线中的电阻

Viva 在先进工艺节点的芯片布线中也发挥着关键作用。铜由许多微小的晶粒组成，在晶粒之间的界面（即晶界）处，电子会发生散射并失去动量，就像撞上减速带一样。随着导线尺寸缩小，晶粒会变小，晶界数量会增多，电阻也随之上升。此外，为了保证这些细导线的可靠性，会添加少量锰等掺杂剂，但如果设计不当，这些掺杂剂也会增加电阻。