Sistem Pemendapan dan Etsa Baharu Applied Materials Selesaikan Cabaran Penskalaan Cip 3D

Centris Spectral SiN ALD: Filem Dielektrik Seragam dalam Ruang 3D Sempit

Silikon nitrida (SiN) adalah bahan dielektrik yang sangat penting dalam fabrikasi cip, digunakan untuk pempasifan, pengasing, dan perlindungan dinding sisi. Apabila seni bina transistor mengecil—terutamanya dalam reka bentuk GAA pada 2nm ke bawah—ciri 3D tersorok menjadi sangat sempit dan dalam sehingga pemendapan plasma konvensional tidak dapat menyalutnya secara seragam . Kualiti filem akan merosot, dan liputan yang lemah menyebabkan kelemahan elektrik atau kegagalan peranti sepenuhnya.

Sistem Centris Spectral SiN ALD mengubah situasi ini dengan menggunakan teknologi plasma gelombang mikro yang inovatif, berbanding sumber plasma gandingan kapasitif atau induktif tradisional . Plasma yang dihasilkan oleh gelombang mikro boleh mencapai ketumpatan radikal yang tinggi tanpa hentaman ion bertenaga yang merosakkan struktur nano yang rapuh.

Keupayaan ini membolehkan sistem tersebut memendapkan lapisan SiN yang padat dan seragam di dalam ciri nisbah aspek tinggi yang ekstrem—seperti pengasing dalaman dan dielektrik get bagi kepingan nano yang disusun menegak—sambil mengekalkan suhu wafer yang cukup rendah untuk melindungi bahan di sekelilingnya .

Halangan Penskalaan dalam Logik dan Memori

Untuk logik, sistem ini secara langsung membolehkan pembentukan filem dielektrik yang seragam dalam geometri ketat transistor GAA. Apabila Samsung, TSMC, dan Intel melangkah ke nod kelas 2nm dan ke bawah, keupayaan untuk meletakkan filem penebat dengan tepat dalam struktur get yang dikelilingi sepenuhnya menjadi suatu kemestian . Tanpa alat seperti ini, kebocoran transistor, kebolehpercayaan, dan hasil akan terjejas.

Untuk memori, sistem ini juga menyokong pemendapan SiN yang konformal dalam tindanan berbilang lapisan 3D NAND. Memandangkan pengeluar menolak had melebihi 200 lapisan, saluran menegak menjadi semakin dalam, menuntut kualiti filem yang konsisten di sepanjang keseluruhan tiang memori .

Producer Selectra Mo Etch: Menyingkirkan Molibdenum Secara Terpilih Tanpa Kerosakan Sampingan

Sistem kedua yang diumumkan, Producer Selectra Mo Etch, menangani cabaran yang sama berterusan: menyingkirkan molibdenum (Mo)—kini logam pilihan untuk wordline dalam 3D NAND termaju—secara terpilih dengan ketepatan skala atom sambil memastikan semua bahan bersebelahan kekal utuh .

Sistem ini menggunakan kimia radikal yang direka khas yang bertindak balas dengan Mo tetapi tidak dengan dielektrik, logam lain, atau semikonduktor di sekelilingnya. Ini membolehkan etsa tanpa kerosakan di lokasi yang sempit dan tersorok di mana percikan fizikal atau kimia basah akan menyebabkan potongan bawah, kakisan, atau keruntuhan corak .

Halangan Penskalaan dalam Memori dan Logik

Kegunaan utamanya ialah pemisahan wordline 3D NAND. Apabila pembuat memori menambah lebih banyak lapisan—200+ dan terus meningkat—wordline molibdenum mesti diasingkan dengan bersih antara satu sama lain di dalam tindanan memori. Sebarang kerosakan etsa sampingan pada penebat atau get terapung yang berdekatan akan merosakkan sel memori. Keupayaan sistem Selectra untuk melekukkan Mo dengan tepat di lokasi tertentu di dalam tindanan inilah yang memastikan penskalaan 3D NAND terus berdaya maju .

Dalam logik, sistem ini menyediakan penyingkiran filem logam pada peringkat atom dan tanpa kerosakan dalam struktur 3D yang sempit. Apabila reka bentuk transistor beralih daripada FinFET kepada GAA, etsa jitu yang diperlukan untuk menentukan sesentuh, get, dan sambungan menjadi jauh lebih mencabar .

Mengapa Alat Ini Penting untuk Perlumbaan Cip AI

Kedua-dua sistem ini berada di pusat perubahan besar industri. Permintaan pengkomputeran AI mendorong pereka cip untuk menggunakan pakai seni bina logik GAA dan 3D NAND dengan lapisan yang lebih tinggi secara serentak, mewujudkan kesesakan peralatan yang tidak dapat diselesaikan oleh litografi sahaja .

Prestasi, kecekapan kuasa, dan hasil pembuatan kini sangat bergantung kepada kejuruteraan bahan—sejauh mana sebuah kilang fab boleh memendapkan penebat setebal 2nm atau melekukkan talian logam sedalam beberapa atom secara terpilih—seperti mana ia bergantung pada resolusi optik. Applied Materials secara jelas menyatakan alat ini sebagai pemboleh cip AI, dengan menyatakan bahawa pelan hala tuju pelanggan mereka sudah pun bergantung padanya untuk pengeluaran volum tinggi .

Dengan menangani cabaran ketepatan bernilai tertinggi dalam kedua-dua logik dan memori, kedua-dua sistem ini meletakkan Applied Materials untuk meraih perbelanjaan peralatan yang berkaitan dengan peralihan serentak industri pada nod logik 2nm dan dalam 3D NAND berlapisan tinggi .