Los dos nuevos sistemas con los que Applied Materials busca resolver el mayor cuello de botella en la fabricación de chips 3D

El sistema Centris Spectral SiN ALD rompe este paradigma al utilizar una innovadora tecnología de plasma de microondas en lugar de las fuentes de plasma tradicionales acopladas de forma capacitiva o inductiva . La gran ventaja de las microondas es que generan una alta densidad de radicales químicos sin el bombardeo de iones energéticos que suele dañar las nanoestructuras frágiles .

Esto le permite al sistema depositar películas aislantes densas y perfectamente uniformes en el interior de las "nanoláminas" que conforman el transistor GAA, todo ello manteniendo la oblea a una temperatura lo suficientemente baja como para no alterar los materiales circundantes .

Cómo impulsa la ley de Moore en lógica y memoria

Para los chips de lógica, esta máquina es un habilitador directo de los transistores GAA. Samsung, TSMC e Intel ya trabajan en esta arquitectura para sus nodos de clase 2 nm y por debajo. Sin una deposición uniforme en estas puertas completamente rodeadas, las fugas de corriente y la fiabilidad del transistor se desplomarían haciendo inviable la producción masiva .

En el campo de la memoria, el sistema facilita el depósito de SiN en las pilas de 3D NAND multicapa. A medida que se apilan más de 200 capas verticales, los canales de memoria se vuelven pozos profundos que exigen una calidad de película impecable de principio a fin .

Producer Selectra Mo Etch: Remover molibdeno sin tocar un átomo vecino

El segundo sistema anunciado, Producer Selectra Mo Etch, aborda un desafío igual de delicado: eliminar de forma selectiva el molibdeno (Mo) —el nuevo metal elegido para las líneas de interconexión (wordlines) en las memorias 3D NAND avanzadas— con una precisión atómica sin dañar los materiales adyacentes .

Esta máquina utiliza químicas de radicales diseñadas a medida que reaccionan exclusivamente con el molibdeno, ignorando los dieléctricos, otros metales o semiconductores que lo rodean. Esto es crucial porque en espacios tan confinados y profundos, los métodos de grabado físico o las químicas húmedas provocarían socavaciones, corrosión o el colapso de las frágiles estructuras .

Cómo rompe los cuellos de botella en memoria y lógica

El caso de uso estrella es la separación de wordlines en 3D NAND. Al apilar cientos de capas, las finísimas líneas de molibdeno deben aislarse perfectamente unas de otras. Cualquier daño accidental al aislante o a la compuerta flotante vecina arruinaría la celda de memoria. La capacidad del sistema Selectra para rebajar selectivamente el molibdeno en un punto exacto dentro de esta ciudad vertical microscópica es lo que permite que la densidad de las memorias siga creciendo .

En el mundo de la lógica, el sistema ofrece una remoción sin daños de las películas metálicas en las apretadas estructuras tridimensionales de los transistores GAA. A medida que los diseños migran de FinFET a GAA, el grabado necesario para definir contactos y puertas se vuelve endiabladamente más exigente en precisión quirúrgica .

Por qué estas herramientas definen la carrera por el chip de IA

Ambos sistemas se sitúan en el epicentro de una transformación industrial. La demanda de cómputo para IA está empujando a los diseñadores de chips a adoptar simultáneamente la lógica GAA y memorias 3D NAND de altísimas capas, creando un cuello de botella en la fabricación que la litografía avanzada no puede resolver por sí sola .

Hoy en día, el rendimiento, la eficiencia energética y la tasa de chips funcionales (yield) dependen tanto de la ingeniería de materiales —de qué tan bien una fábrica puede depositar un aislante de 2 nm de espesor o rebajar una línea metálica unos pocos átomos— como de la resolución óptica de las máquinas. Applied Materials presentó explícitamente estas herramientas como los habilitadores de la próxima generación de chips de IA, confirmando que las hojas de ruta de sus clientes ya dependen de ellas para la producción en masa .

Al resolver los desafíos de precisión más complejos tanto en lógica como en memoria, Applied Materials se posiciona como el socio crítico de equipamiento en el doble salto industrial hacia los 2 nm y las memorias de más de 200 capas .