Så ska Applied Materials två nya system låsa upp nästa generations 3D-chips

Centris Spectral SiN ALD-systemet ändrar på detta genom att använda innovativ mikrovågsplasma-teknik istället för traditionella kapacitivt eller induktivt kopplade plasmakällor . Mikrovågsgenererad plasma kan nå höga radikaldensiteter utan den energetiska jonbombardemang som skadar känsliga nanostrukturer.

Denna förmåga gör att systemet kan deponera täta, jämna SiN-lager inuti extrema strukturer med högt bildförhållande – såsom de inre spacers och gate-dielektrika i vertikalt staplade nanotrådar – samtidigt som wafer-temperaturen hålls tillräckligt låg för att skydda omgivande material .

Skalningsbarriärer inom logik och minne

För logik möjliggör systemet direkt jämn dielektrisk filmbildning i GAA-transistorernas trånga geometrier. När Samsung, TSMC och Intel rör sig mot 2 nm-klassens noder och lägre, blir förmågan att precist placera isolatorfilmer i helt omslutna gate-strukturer ett absolut krav . Utan verktyg som detta skulle transistorläckage, tillförlitlighet och utbyte försämras dramatiskt.

För minne stöder systemet även konform SiN-deponering i 3D NAND-stackar med många lager. När tillverkare går bortom 200 lager blir de vertikala kanalerna djupare, vilket kräver jämn filmkvalitet längs hela pelaren .

Producer Selectra Mo Etch: Selektiv borttagning av molybden utan kollateralskada

Det andra systemet, Producer Selectra Mo Etch, hanterar en lika ihållande utmaning: att selektivt ta bort molybden (Mo) – nu förstahandsvalet som wordline-metall i avancerad 3D NAND – med atomär precision och lämna allt angränsande material intakt . Systemet använder sig av särskilt framtagna radikalkemier som reagerar med Mo men inte med omgivande dielektrika, andra metaller eller halvledare. Detta möjliggör skadefri etsning i trånga, infällda utrymmen där fysisk sputtring eller våtkemi skulle orsaka underetsning, korrosion eller mönsterkollaps .

Skalningsbarriärer inom minne och logik

Det främsta användningsområdet är 3D NAND wordline-separation. När minnestillverkare staplar fler lager – 200+ och uppåt – måste molybdenets wordlines vara rent isolerade från varandra inuti minnesstacken. Minsta etsningsskada på angränsande isolatorer eller flytande gates skulle förstöra cellen. Selectra-systemets förmåga att precist ta bort Mo på exakta platser inuti stacken är vad som håller 3D NAND-skalning möjlig .

Inom logik tillhandahåller systemet skadefri borttagning av metallfilmer på atomnivå i trånga 3D-strukturer. I takt med att transistordesign övergår från FinFET till GAA blir den precisionsetsning som krävs för att definiera kontakter, gates och sammankopplingar dramatiskt mer krävande .

Därför är dessa verktyg avgörande för AI-chipracet

Båda systemen befinner sig i centrum av ett bredare branschgenombrott. Efterfrågan på AI-beräkningskraft tvingar chipdesigners att anta både GAA-logikarkitekturer och 3D NAND med fler lager samtidigt, vilket skapar en utrustningsflaskhals som litografi ensam inte kan lösa .

Prestanda, energieffektivitet och tillverkningsutbyte beror nu lika mycket på materialteknik – hur väl en fabrik kan deponera en 2 nm tjock isolator eller selektivt ta bort en metallinje några atomer djup – som på optisk upplösning. Applied Materials beskrev uttryckligen dessa verktyg som möjliggörare för AI-chip, och noterade att deras kunders färdplaner redan förlitar sig på dem för volymproduktion .

Genom att ta itu med de högst värderade precisionsutmaningarna inom både logik och minne positionerar dessa två system Applied Materials för att fånga utrustningsinvesteringarna kopplade till branschens samtidiga övergångar vid 2 nm logiknoden och i 3D NAND med högt lagerantal .