Použité materiály urychlují změnu velikosti kondenzátoru DRAM
Článek od: Applied Materials Inc.
Kategorie : Vybavení
2021-05-12
(0) Komentáře
Applied Materials Inc. uvedla na trh řešení materiálového inženýrství, která jejím zákazníkům s pamětí poskytují tři nové způsoby, jak dále škálovat vývoj DRAM.
Applied Materials Inc. uvedla na trh řešení materiálového inženýrství, která svým zákazníkům s pamětí poskytují tři nové způsoby, jak dále škálovat DRAM a urychlit zlepšení výkonu čipu, výkonu, oblasti, nákladů a doby uvedení na trh (PPACt).
Digitální transformace globální ekonomiky generuje rekordní poptávku po DRAM. Internet věcí (IoT) vytváří stovky miliard nových výpočetních zařízení na okraji, která pohání exponenciální nárůst dat přenášených do cloudu ke zpracování. Průmysl naléhavě potřebuje průlomy, které umožní škálování DRAM za účelem snížení plochy a nákladů a zároveň provoz při vyšších rychlostech a spotřebě méně energie.
Applied Materials spolupracuje se zákazníky DRAM na komercializaci tří řešení materiálového inženýrství, která vytvářejí nové způsoby, jak se zmenšit a také zlepšit výkon a výkon. Řešení se zaměřují na tři oblasti čipů DRAM: úložné kondenzátory, propojovací kabeláž a logické tranzistory. Nyní narůstají ve velkém objemu a očekává se, že v příštích několika letech výrazně zvýší příjmy Applied z DRAM.
[Webinář] Jak překonat výzvu EMI Test Challenge
Tvrdá maska Draco pro škálování kondenzátoru
Vzhledem k tomu, že více než 55 % plochy čipu DRAM zabírají paměťová pole, je zvýšení hustoty těchto buněk největší pákou pro snížení nákladů na bit. Data jsou uložena jako náboje ve válcových, vertikálně uspořádaných kondenzátorech, které potřebují co největší plochu k udržení dostatečného počtu elektronů. Jak výrobci DRAM zužují kondenzátory, také je prodlužují, aby maximalizovali povrch.
Objevila se nová technologická výzva pro škálování DRAM: leptání hlubokých děr kondenzátoru hrozí překročením limitů materiálu „tvrdé masky“, který funguje jako šablona určující, kde je každý válec umístěn. Pokud je tvrdá maska vyleptaná, vzor je zničený. Vyšší tvrdé masky nejsou životaschopné, protože jak kombinovaná hloubka tvrdých masek a otvorů kondenzátoru překračuje určité limity, zůstávají vedlejší produkty leptání a způsobují ohýbání, kroucení a nerovnoměrné hloubky.
Řešením je Draco, nový tvrdý materiál masky, který byl kooptimalizován pro spolupráci se systémem Sym3 Y etch společnosti Applied v procesu monitorovaném metrologickým a kontrolním systémem Applied PROVision eBeam, který dokáže provést téměř půl milionu měření za hodinu. Tvrdá maska Draco zvyšuje selektivitu leptání o více než 30 procent, což umožňuje kratší masku.
Tvrdá maska Draco a kooptimalizace Sym3 Y zahrnují pokročilé RF pulsování, které synchronizuje leptání s odstraňováním vedlejších produktů, aby umožnilo vzorování otvorů, které jsou dokonale válcové, rovné a jednotné. Systém PROVision eBeam poskytuje zákazníkům masivní, okamžitá data o uniformitě kritických rozměrů masky, která je klíčem k jednotnosti kondenzátorů. Řešení Applied poskytuje zákazníkům 50procentní zlepšení stejnoměrnosti místních kritických rozměrů a 100x snižuje defekty můstků, čímž zvyšuje výnosy.
„Nejlepší způsob, jak rychle vyřešit výzvy materiálového inženýrství s našimi zákazníky, je kooptimalizovat sousední kroky a používat masivní měření a AI k optimalizaci procesních proměnných,“ řekl Dr. Raman Achutharaman, viceprezident skupiny Semiconductor Products Group ve společnosti Applied. Materiály.
Přinášíme černý diamant
Nízká dielektrika na trhu DRAM
Druhá klíčová páka škálování DRAM zmenšuje oblast matrice potřebnou pro propojovací kabeláž, která vede signály do a z paměťových polí. Každé z kovových vedení je obklopeno izolačním dielektrickým materiálem, aby se zabránilo interferenci mezi datovými signály. Za posledních 25 let výrobci DRAM používali jako dielektrický materiál jeden ze dvou oxidů křemíku – silan a tetraethoxysilan (TEOS). Neustálé ztenčování dielektrických vrstev snížilo velikost matrice DRAM, ale vytvořilo novou technologickou výzvu: dielektrika jsou nyní příliš tenká, aby zabránila kapacitní vazbě v kovových vedeních, kdy se signály vzájemně ruší, což způsobuje vyšší spotřebu energie, pomalejší výkon, zvýšené teplo a spolehlivost. rizika.
Řešením je Black Diamond, nízkok dielektrický materiál poprvé použitý v pokročilé logice. Vzhledem k tomu, že návrhy DRAM nyní čelí podobným problémům s škálováním, Applied přizpůsobuje Black Diamond trhu DRAM a zpřístupňuje jej na vysoce produktivní platformě Producer GT. Black Diamond pro DRAM umožňuje menší, kompaktnější propojovací vodiče, které mohou přenášet signály přes čipy rychlostí několika gigahertzů bez rušení a při nižší spotřebě energie.
High-k Metal Gate Tranzistory Přinášejí vylepšení PPAC do DRAM
Třetí klíčovou pákou škálování DRAM je zlepšení výkonu, výkonu, plochy a ceny tranzistorů používaných v periferní logice čipu, které pomáhají řídit vstupně-výstupní (I/O) operace potřebné u vysoce výkonných DRAM. jako ty založené na nové specifikaci DDR5.
Do dnešního dne DRAM používala tranzistory na bázi oxidu křemíku, které byly ve slévárenské logice vyřazeny z 28nanometrového uzlu, protože extrémní ztenčení hradlového dielektrika umožnilo prosakování elektronů, čímž se plýtvalo energií a omezoval výkon. Výrobci logiky přijali tranzistory HKMG (high-k metal gate), které nahradily polysilikon kovovým hradlem a dielektrikum oxidem hafnia, což je materiál, který zlepšuje kapacitu hradla, únik a výkon. Nyní výrobci pamětí navrhují tranzistory HKMG do pokročilých návrhů DRAM, aby zlepšili výkon, výkon, plochu a náklady. V DRAM stejně jako v logice bude HKMG postupem času stále více nahrazovat polysilikonové tranzistory.
Toto začlenění technologie do DRAM vytváří příležitosti k růstu pro aplikované materiály. Složitější a choulostivější stoh materiálů HKMG je náročný na výrobu a vakuové zpracování sousedních kroků pomocí systému Applied Endura Avenir RFPVD se stalo preferovaným řešením v tomto odvětví. Tranzistory HKMG také těží z technologií epitaxní depozice Applied, jako je Centura RP Epi, spolu s filmovými úpravami včetně RadOx RTP, Radiance RTP a DPN, které se používají k jemnému doladění charakteristik tranzistoru pro optimální výkon.
„Tvrdá maska Draco a dielektrikum Black Diamond low-k jsou přijímány předními zákazníky DRAM a nyní jsou představeny první HKMG DRAM,“ dodal Dr. Achutharaman. "Applied Materials předpokládá růst výnosů o miliardy dolarů, protože tyto změny DRAM se projeví v příštích několika letech."
Blahopřejeme vítězům 1. kola!
Druhé kolo začíná právě teď!
Sdílejte toto:
Další
Telegram
Skype
Tumblr
Kapesní
Tisk
Související
Značky :
Paměť
Polovodičové vybavení