Compania chineză Naura Technology Group susține că a dezvoltat un proces de gravare în două etape pentru producția de memorii 3D DRAM. Metoda ar permite prelucrarea uniformă a unor structuri formate din 64 de perechi de straturi.
Dacă rezultatele pot fi transferate într-un proces de producție la scară largă, tehnologia ar putea ajuta producătorii chinezi de memorii să crească densitatea fără să depindă în aceeași măsură de litografia EUV. Naura își prezintă rezultatele într-o lucrare publicată în cadrul IEEE.
3D DRAM mută accentul spre structurile verticale
Memoriile DRAM tradiționale se bazează în principal pe reducerea dimensiunilor elementelor în plan orizontal. Această abordare devine tot mai dificilă pe măsură ce producătorii încearcă să crească densitatea celulelor.
3D DRAM propune o abordare diferită. Celulele de memorie sunt dispuse pe mai multe niveluri, ceea ce permite creșterea densității prin stivuire verticală.
Cercetarea în domeniu urmărește de mai mult timp această direcție. Un studiu prezentat în cadrul IEEE în 2024 descrie 3D DRAM ca o posibilă soluție pentru limitările de scalare ale memoriei convenționale.
Pentru China, această direcție are o importanță suplimentară. Accesul producătorilor locali la cele mai avansate echipamente EUV este limitat de restricțiile comerciale occidentale.
Naura lucrează cu straturi de siliciu și siliciu-germaniu
Procesul prezentat de Naura este destinat unei structuri alcătuite din straturi alternative de siliciu (Si) și siliciu-germaniu (SiGe).
În timpul fabricării, straturile de SiGe trebuie îndepărtate selectiv. Spațiile rezultate sunt folosite ulterior pentru realizarea unor componente ale celulelor de memorie.
Operațiunea este dificilă în structuri cu un număr mare de niveluri. Substanțele utilizate pentru gravare pot afecta și straturile de siliciu care trebuie păstrate.
O altă problemă este acumularea produselor secundare în partea inferioară a structurii. Acestea pot împiedica substanțele de gravare să ajungă în mod uniform la straturile aflate mai jos.
Procesul folosește două etape
Naura spune că a abordat aceste probleme printr-un proces de gravare ciclic în două etape.
În prima etapă sunt utilizați radicali de fluor neutri din punct de vedere electric. Aceștia acționează selectiv asupra straturilor de SiGe și formează, potrivit companiei, o peliculă protectoare pe suprafața siliciului.
A doua etapă are rolul de a elimina produsele secundare rezultate în urma reacției. Naura utilizează un proces de curățare asistat de plasmă pentru a reduce efectul de microîncărcare și pentru a facilita accesul substanțelor către straturile inferioare.
Selectivitate de peste 500:1
Unul dintre cele mai importante rezultate prezentate de companie este raportul de selectivitate dintre SiGe și Si.
Naura susține că procesul depășește un raport de 500:1. Asta înseamnă că SiGe este îndepărtat de peste 500 de ori mai rapid decât siliciul în condițiile testate.
Compania afirmă și că pierderea de siliciu rămâne sub 10 angstromi, adică aproximativ un nanometru. Rezultatul este relevant pentru păstrarea dimensiunilor structurii în timpul gravării.
Naura mai susține că a obținut o uniformitate structurală de peste 95% pe 64 de perechi de straturi. În exemplul prezentat, o structură de 200 de nanometri în partea superioară ar păstra cel puțin 190 de nanometri în partea inferioară.
Posibile implicații pentru CXMT
Tehnologia ar putea fi relevantă pentru producătorii chinezi de memorii, inclusiv pentru ChangXin Memory Technologies (CXMT).
În cazul în care procesul poate fi integrat într-o linie de producție, gravarea verticală ar putea oferi o alternativă pentru creșterea densității memoriei. Aceasta ar reduce importanța scalării strict orizontale, domeniu în care accesul la echipamentele de ultimă generație reprezintă o problemă pentru China.
Totuși, rezultatele prezentate de Naura nu înseamnă că producția comercială de 3D DRAM este deja posibilă. Trecerea de la o demonstrație de proces la producția în volum presupune validări suplimentare, integrarea mai multor etape de fabricație și obținerea unor randamente stabile.
Prin urmare, progresul anunțat de Naura este mai degrabă un pas în dezvoltarea tehnologiei decât o dovadă că producătorii chinezi au depășit deja toate limitările impuse de lipsa echipamentelor EUV.
About the Author
