Slik Løste Applied Materials Den Umulige Presisjonen Inne i Fremtidens 3D-Brikker

Den 15. juni 2026 introduserte Applied Materials to nye brikkeproduksjonssystemer designet for å løse et kritisk problem i halvlederindustrien: å håndtere ultra-presis påføring og fjerning av materialer inne i de dype, trange strukturene i neste generasjons 3D-brikker. Systemene Centris™ Spectral™ SiN ALD og Producer™ Selectra™ Mo Etch er ikke lenger på forskningsstadiet – de blir allerede brukt av ledende logikk- og minneprodusenter i avansert node-produksjon .

Disse verktøyene retter seg mot de stadig trangere geometriene i Gate-All-Around (GAA)-transistorer, samt de formidable lagantallet i 3D NAND-minne – områder hvor tradisjonelt plasmabasert utstyr ikke klarer å nå inn eller fjerne materiale jevnt uten å forårsake skade .

Centris Spectral SiN ALD: Jevne dielektriske filmer i trange 3D-rom

Silisiumnitrid (SiN) er en grunnleggende komponent i brikkefabrikasjon, brukt til alt fra isolasjonslag til sideveggsbeskyttelse. Etter hvert som transistorarkitekturene krymper – spesielt i GAA-design ved 2nm og mindre – blir de tredimensjonale fordypningene så trange og dype at konvensjonell plasmapåføring ikke kan belegge dem jevnt . Resultatet blir svakere filmer og potensiell funksjonssvikt i enheten.

Centris Spectral SiN ALD endrer dette ved å bruke innovativ mikrobølgeplasmat teknologi i stedet for tradisjonelle plasmakilder . Mikrobølgegenerert plasma kan oppnå høye radikale tettheter uten den energetiske ionebombarderingen som skader nanoskopiske strukturer.

Dette gjør systemet i stand til å avsette tette, jevne SiN-lag inne i ekstreme høyde-til-bredde-forhold, som for eksempel de indre isolasjonslagene i vertikalt stablede nanoplater, samtidig som temperaturen holdes lav nok til å beskytte omkringliggende materialer .

Skaleringsbarrierer i logikk og minne

For logikkbrikker muliggjør systemet jevn dielektrisk filmdannelse i de trange geometriene til GAA-transistorer. Når Samsung, TSMC og Intel presser seg inn på 2nm-klassens noder og mindre, blir evnen til å plassere isolasjonsfilmer presist i fullstendig omsluttede portstrukturer helt avgjørende . Uten verktøy som dette ville lekkasjestrøm, pålitelighet og produksjonsutbytte lide.

For minnebrikker støtter systemet også jevn SiN-avsetning i flerlags 3D NAND-stabler. Etter hvert som produsenter presser seg forbi 200 lag, blir de vertikale kanalene dypere, noe som krever jevn filmkvalitet gjennom hele pillaren .

Producer Selectra Mo Etch: Fjerner molybden selektivt uten sideskade

Det andre annonserte systemet, Producer Selectra Mo Etch, adresserer en tilsvarende seiglivet utfordring: å selektivt fjerne molybden (Mo) – nå førstevalget som metall i ordlinjer for avansert 3D NAND – med atomær presisjon, uten å påvirke tilstøtende materialer .

Systemet bruker spesialdesignede radikale kjemier som reagerer med Mo, men ikke med omkringliggende dielektrika, andre metaller, eller halvledere. Dette muliggjør skadefri etsning i trange, dype forsenkninger der fysisk bombardement eller våtkjemiske metoder ville ført til underetsing, korrosjon eller strukturell kollaps .

Skaleringsbarrierer i minne og logikk

Den primære brukssaken er separasjon av ordlinjer i 3D NAND. Etter hvert som minneprodusenter stabler flere lag – 200+ og stadig økende – må molybden-ordlinjene isoleres rent fra hverandre inne i minnestabelen. Enhver sideskade på nabo-isolatorer eller lagringsgates ville ødelegge cellen. Selectra-systemets evne til å presist trekke tilbake Mo på nøyaktige steder i stabelen er det som holder 3D NAND-skalering levedyktig .

I logikk gir systemet atomær, skadefri fjerning av metallfilmer i trange 3D-strukturer. Ettersom transistordesign overgår fra FinFET til GAA, blir den presisjonen som kreves for å definere kontakter, porter og sammenkoblinger dramatisk mer krevende .

Derfor er disse verktøyene avgjørende for AI-kappløpet

Begge systemene står i sentrum av et bredere industrielt vendepunkt. Etterspørselen etter AI-datakraft tvinger brikkedesignere til å adoptere GAA-logikkarkitekturer og samtidig 3D NAND med høyere lagantall, noe som skaper en flaskehals i utstyret som litografi alene ikke kan løse .

Ytelse, energieffektivitet, og produksjonsutbytte avhenger nå like mye av materialteknikk – hvor godt en fabrikk kan avsette en 2-nanometer tykk isolator eller selektivt trekke tilbake en metall-linje noen få atomer dypt – som av optisk oppløsning. Applied Materials beskrev eksplisitt disse verktøyene som muliggjørere for AI-brikker, og bemerket at deres kunders veikart allerede er avhengige av dem for volumproduksjon .

Ved å adressere de høyest verdsatte presisjonsutfordringene i både logikk og minne, posisjonerer disse to systemene Applied Materials for å kapre utstyrsinvesteringene knyttet til industriens samtidige overganger ved 2nm logikknoden og i høy-lags 3D NAND .