Käytetyt materiaalit nopeuttavat DRAM-kondensaattorin skaalausta
Artikkeli: Applied Materials Inc.
Luokka : Laitteet
12.5.2021
(0) Kommentteja
Applied Materials Inc. on tuonut markkinoille materiaalisuunnitteluratkaisuja, jotka tarjoavat muistiasiakkailleen kolme uutta tapaa skaalata DRAM-kehitystä edelleen.
Applied Materials Inc. on julkaissut materiaaliteknisiä ratkaisuja, jotka tarjoavat muistiasiakkailleen kolme uutta tapaa skaalata DRAM-muistia entisestään ja nopeuttaa sirun suorituskyvyn, tehon, alueen, kustannusten ja markkinoilletuloajan (PPACt) parannuksia.
Maailmantalouden digitaalinen muutos luo ennätyskysyntää DRAM-muistille. Esineiden Internet (IoT) luo satoja miljardeja uusia laskentalaitteita reunalla, mikä lisää räjähdysmäisesti pilveen käsittelyä varten siirrettävää dataa. Teollisuus tarvitsee kiireesti läpimurtoja, jotka voivat mahdollistaa DRAM-muistin skaalaamisen pinta-alan ja kustannusten pienentämiseksi samalla kun ne toimivat suuremmilla nopeuksilla ja kuluttavat vähemmän virtaa.
Applied Materials työskentelee DRAM-asiakkaiden kanssa kaupallistaakseen kolme materiaalitekniikkaratkaisua, jotka luovat uusia tapoja kutistaa sekä parantaa suorituskykyä ja tehoa. Ratkaisut kohdistuvat kolmeen DRAM-piirien alueeseen: tallennuskondensaattorit, liitäntäjohdot ja logiikkatransistorit. Ne ovat nyt lisääntymässä ja niiden odotetaan lisäävän merkittävästi Appliedin DRAM-tuloja seuraavien vuosien aikana.
[Webinaari] Kuinka voittaa EMI-testihaaste
Draco Hard Mask kondensaattorin skaalaus
Koska yli 55 % DRAM-sirun muottialueesta on muistiryhmien käytössä, näiden solujen tiheyden lisääminen on suurin keino vähentää bittikohtaisia kustannuksia. Tiedot tallennetaan varauksina sylinterimäisiin, pystysuoraan järjestettyihin kondensaattoreihin, jotka tarvitsevat mahdollisimman paljon pinta-alaa pitääkseen riittävän määrän elektroneja. Kun DRAM-valmistajat kaventavat kondensaattoreita, ne myös pidentävät niitä pinta-alan maksimoimiseksi.
DRAM-skaalaukseen on ilmaantunut uusi teknologiahaaste: syvien kondensaattorireikien etsaus uhkaa ylittää "kovan maskin" materiaalin rajat, joka toimii stensiilinä määrittämään kunkin sylinterin sijoituspaikan. Jos kova maski syövytetään läpi, kuvio on pilalla. Korkeammat kovat naamarit eivät ole käyttökelpoisia, koska kovien maskien ja kondensaattorin reikien yhteissyvyys ylittää tietyt rajat, syövytyksen sivutuotteita jää jäljelle ja aiheuttaa taipumista, vääntymistä ja epätasaisia syvyyksiä.
Ratkaisu on Draco, uusi kova maskimateriaali, joka on yhdessä optimoitu toimimaan Appliedin Sym3 Y etch -järjestelmän kanssa prosessissa, jota valvoo Appliedin PROVision eBeam -metrologia ja -tarkastusjärjestelmä, joka voi tehdä lähes puoli miljoonaa mittausta tunnissa. Dracon kova maski lisää etsausselektiivisyyttä yli 30 prosenttia, mikä mahdollistaa lyhyemmän maskin.
Draco hard maskin ja Sym3 Y:n yhteisoptimointi sisältää edistyneen RF-pulssin, joka synkronoi syövytyksen sivutuotteen poiston kanssa, jotta kuviointireiät ovat täysin sylinterimäisiä, suoria ja tasaisia. PROVision eBeam -järjestelmä antaa asiakkaille massiivisia, välittömiä käyttökelpoisia tietoja kovan maskin kriittisten ulottuvuuksien tasaisuudesta, joka on avain kondensaattorien yhtenäisyyteen. Appliedin ratkaisu tarjoaa asiakkaille 50 prosentin parannuksen paikallisen kriittisen ulottuvuuden yhtenäisyyteen ja vähentää siltavirheitä 100-kertaiseksi, mikä lisää tuottoa.
"Paras tapa ratkaista materiaalitekniikan haasteita asiakkaidemme kanssa on yhdessä optimoida vierekkäiset vaiheet ja käyttää massiivisia mittauksia ja tekoälyä prosessimuuttujien optimointiin", sanoi tohtori Raman Achutharaman, Appliedin puolijohdetuoteryhmän varatoimitusjohtaja. Materiaalit.
Tuo Black Diamond
Matalin k-dielektriikka DRAM-markkinoille
Toinen DRAM-skaalauksen avainvipu vähentää signaalit muistiryhmiin ja niistä pois reitittävän liitäntäjohdon tarvitsemaa pinta-alaa. Jokainen metallijohto on ympäröity eristävällä dielektrisellä materiaalilla estämään häiriöt datasignaalien välillä. Viimeisten 25 vuoden ajan DRAM-valmistajat ovat käyttäneet dielektrisenä materiaalina yhtä kahdesta piioksidista – silaania ja tetraetoksisilaania (TEOS). Dielektristen kerrosten jatkuva oheneminen on vähentänyt DRAM-suutinten kokoa, mutta luonut uuden teknologiahaasteen: eristeet ovat nyt liian ohuita estämään kapasitiivista kytkentää metallilinjoissa, jolloin signaalit häiritsevät toisiaan aiheuttaen suuremman virrankulutuksen, hitaamman suorituskyvyn, lisää lämpöä ja luotettavuutta. riskejä.
Ratkaisu on Black Diamond, matala-k dielektrinen materiaali, jota käytettiin ensimmäisen kerran edistyneessä logiikassa. Koska DRAM-malleissa on nyt samanlaisia skaalaushaasteita, Applied mukauttaa Black Diamondia DRAM-markkinoille ja tuo sen saataville erittäin tuottavalle Producer GT -alustalle. Black Diamond for DRAM mahdollistaa pienemmät, kompaktimmat liitäntäjohdot, jotka voivat siirtää signaaleja sirujen läpi usean gigahertsin nopeuksilla ilman häiriöitä ja pienemmällä virrankulutuksella.
High-k Metal Gate -transistorit tuovat PPAC-parannuksia DRAM-muistiin
Kolmas DRAM-skaalauksen avainvipu parantaa sirun oheislogiikassa käytettävien transistorien suorituskykyä, tehoa, pinta-alaa ja kustannuksia, jotka auttavat ohjaamaan korkean suorituskyvyn DRAM-muistissa tarvittavia input-output (I/O) -toimintoja. kuten ne, jotka perustuvat uuteen DDR5-spesifikaatioon.
Tähän päivään asti DRAM käytti polypiioksidiin perustuvia transistoreja, jotka 28 nanometrin solmu luopui valimologiikasta, koska hiladielektriikan äärimmäinen oheneminen mahdollisti elektronien vuotamisen, mikä hukkaa tehoa ja rajoitti suorituskykyä. Logiikkavalmistajat käyttivät high-k-metalliporttitransistoreja (HKMG) korvaamalla polypiin metalliportilla ja dielektrisen hafniumoksidilla, materiaalilla, joka parantaa portin kapasitanssia, vuotoa ja suorituskykyä. Nyt muistinvalmistajat suunnittelevat HKMG-transistoreja edistyneiksi DRAM-malleiksi parantaakseen suorituskykyä, tehoa, pinta-alaa ja kustannuksia. DRAMissa, kuten logiikassa, HKMG korvaa ajan myötä yhä enemmän polypiitransistorit.
Tämä DRAM-teknologian käänne luo kasvumahdollisuuksia Applied Materialsille. Monimutkaisempi ja herkempi HKMG-materiaalipino on haastava valmistaa, ja viereisten vaiheiden tyhjiökäsittelystä Appliedin Endura Avenir RFPVD -järjestelmällä on tullut alan suosituin ratkaisu. HKMG-transistorit hyötyvät myös Appliedin epitaksiaaltopinnoitustekniikoista, kuten Centura RP Epi, sekä kalvokäsittelyistä, kuten RadOx RTP, Radiance RTP ja DPN, joita käytetään transistorin ominaisuuksien hienosäätämiseen optimaalisen suorituskyvyn saavuttamiseksi.
"Johtavat DRAM-asiakkaat ottavat käyttöön Draco-kovamaskin ja Black Diamondin matalan k-dielektrisen dielektrisen aineen, ja ensimmäiset HKMG-DRAM-muistit ovat nyt markkinoille", lisäsi tohtori Achutharaman. "Applied Materials ennustaa miljardeja dollareita liikevaihdon kasvua, kun nämä DRAM-taivutukset näkyvät useiden seuraavien vuosien aikana."
Onnittelut 1. kierroksen voittajille!
Kerros 2 alkaa nyt!
Jaa tämä:
Lisää
Sähkö
Skype
Tumblr
Tasku
Tulosta
Aiheeseen liittyvä
Tunnisteet:
Muisti
Puolijohdelaitteet