Applied Materials створює обладнання, яке розблокує наступне покоління 3D-чипів для ШІ

Centris Spectral SiN ALD: ідеальна ізоляція в тісних 3D-просторах

Нітрид кремнію (SiN) — «робоча конячка» серед діелектриків у виробництві чіпів. Його використовують для пасивації, створення ізолюючих спейсерів і захисту бічних стінок. Та коли транзистори зменшуються до рівня 2 нм і нижче, а їхня архітектура ускладнюється, заглиблені 3D-елементи стають настільки вузькими та глибокими, що традиційна плазма не може покрити їх рівномірно . Якість плівок падає, що призводить до електричної слабкості або навіть повної відмови пристрою.

Система Centris Spectral SiN ALD змінює правила гри завдяки інноваційній технології мікрохвильової плазми замість стандартних джерел з ємнісним чи індуктивним зв'язком . Мікрохвильова плазма здатна генерувати високу щільність радикалів без потужного іонного бомбардування, яке руйнує тендітні наноструктури.

Це дозволяє системі осаджувати щільні, однорідні шари SiN всередині структур з екстремальним співвідношенням сторін — наприклад, у внутрішніх спейсерах і підзатворних діелектриках вертикально складених нанолистів, зберігаючи при цьому температуру пластини достатньо низькою, щоб захистити навколишні матеріали .

Як це розширює межі логіки та пам'яті

Для логічних чіпів система безпосередньо забезпечує рівномірне формування діелектричних плівок у тісній геометрії транзисторів GAA. У міру того як Samsung, TSMC та Intel просуваються до техпроцесів класу 2 нм і далі, здатність точно розміщувати ізолюючі плівки в повністю оточених структурах затворів стає безальтернативною вимогою . Без таких інструментів неминуче зростуть струми витоку, знизиться надійність і відсоток виходу придатних кристалів.

У виробництві пам'яті система також підтримує конформне осадження SiN у багатошарових стеках 3D NAND. Оскільки виробники долають позначку в 200 шарів, вертикальні канали стають дедалі глибшими, вимагаючи бездоганної якості плівки по всій довжині стояка .

Producer Selectra Mo Etch: як видалити молібден і не зачепити сусідів

Друга анонсована система, Producer Selectra Mo Etch, вирішує не менш складну проблему: селективне видалення молібдену (Mo) з атомарною точністю. Молібден сьогодні є основним металом для ліній слів (wordline) у передовій пам'яті 3D NAND, і його потрібно витравлювати так, щоб усі сусідні матеріали залишилися недоторканими .

Система використовує спеціально розроблену радикальну хімію, яка реагує лише з Mo, не зачіпаючи навколишні діелектрики, інші метали чи напівпровідники. Це уможливлює бездефектне травлення у важкодоступних заглиблених зонах, де фізичне розпилення або рідинна хімія спричинили б підтравлення, корозію або руйнування структури .

Розблокування масштабування пам'яті та логіки

Основний сценарій використання — розділення ліній слів у 3D NAND. Оскільки виробники пам'яті нарощують кількість шарів (200+ і це не межа), молібденові лінії слів мають бути ідеально ізольовані одна від одної всередині стеку. Будь-яке випадкове пошкодження сусідніх ізоляторів або плавучих затворів зруйнує комірку пам'яті. Саме здатність системи Selectra точно травити молібден у строго визначених місцях стеку підтримує подальше масштабування 3D NAND .

У виробництві логіки система забезпечує бездефектне видалення металевих плівок на атомному рівні в тісних 3D-структурах. У міру переходу від FinFET до GAA транзисторів, вимоги до точності травлення для формування контактів, затворів і з'єднань стають набагато жорсткішими .

Чому ці інструменти важливі для перегонів ШІ-чіпів

Обидві системи перебувають у центрі ширшої галузевої трансформації. Попит на обчислення для ШІ змушує розробників чіпів одночасно впроваджувати логічну архітектуру GAA і багатошарову 3D NAND. Це створює серйозне вузьке місце, яке сама по собі літографія подолати не в змозі .

Сьогодні продуктивність, енергоефективність і відсоток виходу придатних чипів залежать від інженерії матеріалів не менше, ніж від оптичної роздільної здатності. Йдеться про те, наскільки якісно фабрика може осадити ізолятор товщиною 2 нм або селективно заглибити металеву лінію на кілька атомів. Applied Materials прямо позиціонує ці системи як інструменти для ШІ-чіпів, зазначаючи, що дорожні карти їхніх клієнтів вже передбачають їх використання у масовому виробництві .

Орієнтуючись на найскладніші завдання точності в обох сегментах — логіки та пам'яті — ці дві системи дозволяють Applied Materials закріпитися на ринку обладнання, яке обслуговує одночасний перехід індустрії на логіку 2 нм і багатошарову пам'ять 3D NAND .