アプライド マテリアルズ、AIチップ高速化のイノベーションを発表

AIチップの高性能化に向けた新技術

アプライド マテリアルズ（本社：米国カリフォルニア州サンタクララ）は2月10日（現地時間）、2nm世代以降の最先端ロジックチップをより高性能化する新しい装置を発表しました。これらの装置は、電子回路の基本的な要素であるトランジスタを原子スケールで改良し、AIコンピューティングの加速を目指します。

GAAトランジスタへの移行とイノベーション

Gate-All-Around（GAA）トランジスタへの移行は、AIチップの強化に向けた省エネルギーコンピューティングを実現する重要な鍵となります。アプライド マテリアルズは、2nmクラスのGAAチップが量産に入ることを受け、次世代GAAトランジスタ強化に向けた新たなマテリアル イノベーションを発表しました。

同社のセミコンダクタ プロダクトグループ プレジデント、プラブー・ラジャ氏は、「AIの急速な進歩によってコンピューティング性能の限界が試される今、ブレークスルーの起点はトランジスタにある」と述べています。また、「アプライド マテリアルズはオングストローム時代と歩調を合わせ、よりエネルギー効率の高いコンピューティングに向けたマテリアルエンジニアリングのブレークスルーを実現しています」と続けています。

Viva(TM)純粋ラジカル処理装置

GAAトランジスタの中核となるナノシートは、極薄シリコンから作られ、電荷キャリアの効率的な導電パスとなるよう精密に仕上げる必要があります。ナノシート表面の状態は、チップ全体の性能に大きな影響を与えます。

Applied Viva(TM)ラジカル処理装置は、ナノシート表面をオングストロームレベルの精度で加工します。超純粋ラジカル種を発生させるデリバリアーキテクチャにより、表面構造に損傷を与える高エネルギーイオンを除去し、均一な表面処理を可能にします。

Vivaは2nm以降のプロセスノードにおける先進的チャネル加工に用いられ、複数の大手ロジックチップメーカーによって採用が進んでいます。また、銅配線の抵抗を低減する効果も期待されています。

Sym3(TM) Z Magnum(TM)コンダクタエッチング装置

GAAトランジスタの垂直3D構造を形成するには、深く狭いトレンチを精密に彫り込む必要があります。トレンチの深さ、サイドウォールの形状、底面の平坦性などが、トランジスタの性能に影響を与えます。

アプライド マテリアルズは、Sym3 Zシリーズの最新製品となるCentris(TM) Sym3(TM) Z Magnum(TM)エッチング装置を発表しました。この装置は、パルス電圧技術（PVT）を量産に応用し、高アスペクト比の形状を形成します。

Sym3 Zプラットフォームは広く採用されており、2nmロジック製造の認定ツールとして250台以上が実機導入されています。

Spectral(TM)原子層堆積装置

トランジスタのコンタクト金属をタングステンからモリブデンに変えることで、トランジスタと銅配線ネットワークをつなぐ接点の電気抵抗を低減します。これにより、チップ全体の性能向上に貢献します。

複数の大手ファウンドリ／ロジックメーカーが新装置を活用

アプライド マテリアルズは、これらの新装置が複数の大手ファウンドリ／ロジックメーカーによって活用されていることを発表しました。これらの装置は、GAAのプロセスノード移行に伴う省エネルギー性能改善に大きく寄与すると期待されています。

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