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运用材料公司宣布推出全新CenturaA

2019-07-17 21:51:02来源:励志吧0次阅读

  今天,运用材料公司宣布推出全新的Applied Centura Avatar刻蚀系统。该系统主要针对精深宽比刻蚀运用,如制造新兴的三维NAND存储结构。

  NAND闪存市场在过去的10年中一直呈指数式增长。一直以来,闪存都是沿水平方向的两个维度在扩展,但这种方法已趋近其物理和电学极限。为了突破这1极限,芯片厂商引入了第三个(垂直)维度。这1三维概念于2007年首次公然,并被所有主要的存储器制造商用作未来存储器微缩的解决方案。

  要了解三维NAND闪存结构,还要从二维NAND闪存串(一般包括32个或64个存储单元)开始。将二维闪存串沿其中点拉出并对折,再将该折叠结构立起来(如图1所示)。在这样的三维结构中,源和漏位于顶端,存储单元被垂直叠放,而连接线位于底端。这意味着数十亿个触点必须被连接,极高的深宽比已成必定,刻蚀工艺将面临全新挑战,而且可以说是迄今遇到的最复杂的挑战(如图2所示)。

  图1. 三维NAND结构

  第一个挑战涉及掩膜开通步骤,这个步骤将打通指点后续刻蚀工艺的模板。此处的挑战是,掩膜的厚度如今超过了我们之前处理过的任何掩膜。深宽比增至约20:1,这意味着刻蚀的速率必须足够高才能满足产量需求。掩膜刻蚀也必须几近完善。由掩膜开通工艺所产生的任何误差都将被传递到整个叠层。

  接下来,沟槽刻蚀必须通过1叠交互变化的材料向下延伸,以制造出深宽比非常高的沟槽 垂直方向30:1,而水平方向甚至更高。为了确保器件间性能的高度一致,沟槽刻蚀必须一直向下,经过一个很长的结构,而中间不能有任何弯转或其它变形。后续的接触通孔刻蚀类似于栅极沟槽,即也需要通过交互变化的叠层材料。但这个步骤中的深宽比约为60:1。一样,刻蚀必须保持完全垂直,直到通过整个交互变化的叠层材料,由于弯转或变形会影响接触通孔精确着陆到微小的接触垫。

  图2. Applied Centura Avatar高深宽比刻蚀系统具有的突破性功能,克服了三维NAND结构所带来的史无前例的挑战。

  图注:

  Channel hole:接触通孔

  Billions per die:数十亿/芯片

  Staircase contact:阶梯式触头

  Gate trench:栅极沟槽

  Millions per die:数百万/芯片

  Hard mask open:硬掩膜买通

  Layers:层

  Cell:单元

  Periphery:边缘

  资料来源:VLSI和IEDM出版物

  阶梯式接触通孔刻蚀包括低深宽比和极高深宽比结构的刻蚀,这两种刻蚀必须同时进行,以取得最高经济效益生产。这要求在刻蚀低深宽比结构并停在其下面一层的同时,继续刻蚀精深宽比结构其实不出现刻蚀中断或形貌变异。

  時至今日,所有的刻蝕系統都沒法應對這些挑戰。運用材料公司新推出的Applied Centura Avatar系統具有專門應對三維NAND挑戰的突破性功能,在以上所述的每一個步驟中都能表現出獨一無二的卓著性能。憑仗其獨特的高頻等離子體源、多頻偏振源和步進式溫度控制功能,Avatar系統可通過多種材料疊層、突破性的形貌和針對階梯式結構的多深度接觸的選擇性性能,在精深寬比結構中取得垂直形貌。除這些優勢以外,該系統的刻蝕速率極高,可使系統生產率到達最高水平。

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