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北方华创公布3D DRAM两步刻蚀技术进展,涉及Si/SiGe交替堆叠结构

根据公开资料,北方华创公布了一项针对硅(Si)与硅锗(SiGe)交替堆叠的64层3D DRAM结构的两步循环刻蚀技术。该工艺解决了高深宽比下的横向选择性刻蚀难题,实现了超过500:1的选择比和高结构均匀度,被分析认为有助于中国芯片制造业构建绕开前道光刻壁垒的工具箱。

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在当前半导体制造领域,先进存储器结构的制备对刻蚀工艺提出了极高的技术要求,尤其是在多层交替堆叠、深宽比不断攀升的背景下。如何实现高精度、高选择性的材料去除,是决定下一代存储器能否突破瓶颈的关键环节。

北方华创公布的方案针对硅(Si)与硅锗(SiGe)交替堆叠的64层3D DRAM结构,展示了其在解决先进半导体制造难题方面的技术进展。具体而言,北方华创设计了一种两步循环刻蚀技术来应对高深宽比结构下的横向选择性刻蚀这一核心挑战。

该工艺流程包含两个关键阶段的材料处理。首先,第一阶段利用电中性氟自由基对SiGe层进行定点刻蚀,并在硅层表面形成了一层细密的氟化锗保护膜。这种分步、精细化的控制是实现复杂结构加工的基础。

从技术指标上看,北方华创的工艺取得了显著的突破。该工艺实现了超过500:1的SiGe与Si刻蚀选择比,这直接关系到材料去除的效率和结构的完整性。此外,在厚度为200纳米的夹层结构中,北方华创工艺控制了硅层的单次损耗在10埃(1纳米)以内。

更值得关注的是其对整体结构均匀性的控制能力。该工艺在跨越64对交替层堆叠的复杂结构中,实现了超过95%的结构均匀度,这表明北方华创公布的方案具备处理大规模、多材料异质结构的潜力。

从行业影响分析的角度看,北方华创公布的工艺使中国芯片制造业逐步搭建起绕开前道光刻壁垒的工艺工具箱。业界分析认为,长鑫存储若能将北方华创的国产刻蚀设备与相关工艺整合至产线中,将提升其向3D DRAM自主量产演进的可行性。

需要明确的是,本次公布的技术细节和性能指标均来源于一份可追溯公开资料。该技术突破展示了在特定材料体系(Si/SiGe)和结构复杂度(64层交替堆叠)下的工艺能力,但其能否完全替代或解决所有制程节点上的光刻限制,仍需后续的工程验证与量产数据来进一步确认。

综上所述,北方华创公布的两步刻蚀技术,通过精细控制材料选择性和结构均匀性,为高密度3D DRAM的制造提供了关键工艺支撑。这标志着中国半导体设备领域在解决前沿存储器制程难题方面迈出了重要一步。

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