應材推新沉積與選擇性蝕刻系統，加速 3D 晶片微縮製程

應用材料宣布推出兩款新晶片製造系統，新的沉積與蝕刻系統可協助晶片製造商持續推進邏輯與記憶體元件微縮，進而提升新世代 AI 晶片的效能、能源效率與製造良率。目前兩款設備已獲業界領先的邏輯與記憶體晶片製造商採用，應用於先進製程節點的量產製造。

隨著 AI 運算需求急速攀升，半導體產業正加速邁向先進 3D 元件架構，包括環繞式閘極（GAA）電晶體與高層數的 3D NAND。隨著這些在垂直結構中的元件特徵尺寸變得更深、更窄，傳統沉積與蝕刻製程愈加難以將材料由上至下均勻分佈，進而產生變異，影響電性表現並降低良率。

為克服這項挑戰，應材推出 Centris™ Spectral™ 氮化矽原子層沉積系統，以及 Producer™ Selectra™ 鉬蝕刻系統。兩者結合，可讓晶片製造商在高深寬比結構中同時精準控制介電薄膜沉積與金屬去除製程，達成在先進製程節點中更均勻的材料工程，進而支援 3D 結構持續微縮，並提升元件效能、強化製程控制，同時提升邏輯與記憶體應用的量產製造能力。

應材氮化矽原子層沉積系統，在複雜 3D 結構中實現均勻沉積

氮化矽（SiN）是晶片製程中多項步驟的關鍵基礎材料，包括形成表面保護層、介電隔離以及形成圖案化間隔層等等。為了保護鄰近結構，這些薄膜必須在低溫環境下沉積，同時還需具備優異的化學穩定性，以承受後續嚴苛的製程處理。

傳統電漿輔助沉積技術無法均勻處理先進 3D 晶片架構中的高深寬比結構，導致氮化矽薄膜品質不佳。Centris Spectral 氮化矽原子層沉積（SiN ALD）系統採用創新高密度微波電漿技術，可在高而狹窄的複雜 3D 結構中提供均勻的氮化矽沉積。

該系統具備多項應用，可協助 DRAM 與邏輯元件持續微縮。例如在環繞式閘極電晶體中，該系統可用於與電晶體接觸結構內形成高品質隔離保護層，有效地降低關鍵介面處的電阻與電容，進而提升元件的運作速度。

Centris Spectral 氮化矽原子層沉積系統是基於應材 Spectral 原子層沉積 (ALD*) 平台的最新系統，採用最先進的四反應腔設計，具備精準傳遞化學前驅物、應用多樣化的電漿與熱處理能力，以及支援時序式與空間式原子層沉積的專屬硬體架構，具有製備多樣化先進薄膜的能力，為新世代 AI 晶片製造提供強大發展動能。目前該設備已獲得領先的晶片製造商採用。

應材鉬蝕刻系統，以選擇性金屬去除技術推動 3D NAND 微縮

隨著 3D NAND 朝更高層數持續微縮，新的金屬整合製程正將傳統圖案化技術推向極限。低電阻金屬如鉬（Mo）正被導入用於字線金屬化製程，而這需要在各個字線之間實現精準隔離，以避免電性短路並降低不必要的電容。

傳統上，字線分離主要透過濕式蝕刻技術完成，但在現今高層數 3D 堆疊結構中，液態化學藥劑難以深入高深寬比結構的底部區域，導致蝕刻輪廓上寬下窄，進而限制元件效能、良率與微縮能力。

應材表示，Producer Selectra 鉬蝕刻（Mo Etch）系統帶來全新的高選擇性金屬去除能力，可在整個堆疊結構中實現精準且均勻的字線分離（wordline separation）。透過精密製程控制與先進氣體輸送技術，該系統克服濕式蝕刻的限制，在深層結構中實現優異的上下均勻性，以及精準的蝕刻輪廓控制。Selectra 鉬蝕刻系統已通過量產驗證，為選擇性金屬蝕刻樹立全新標竿。

應材半導體產品事業群總裁帕布‧若傑（Prabu Raja）博士表示，從電晶體結構到記憶體堆疊，晶片製造商需要全新的方法，在極其複雜的 3D 架構中精準沉積與選擇性去除材料。透過應材最新推出的沉積與選擇性蝕刻系統，提供差異化的技術能力，協助客戶克服關鍵微縮瓶頸，加速推動邏輯與記憶體技術的下一波創新浪潮。

（首圖來源：應用材料）