ASM представила текучую углеродную пленку Flowable Carbon для производства передовых микросхем. Это первый на рынке углеродный материал такого типа, который наносят методом плазмохимического осаждения из газовой фазы. Пленка заполняет узкие и глубокие полости внутри сложных трехмерных структур, а затем сама выравнивает поверхность пластины, сокращая число отдельных технологических операций.
ASM использует материал в системе XP8 Vertos. При обычном нанесении углеродная пленка повторяет рельеф микросхемы: материал оседает на стенках и дне углублений, и неровности переходят в следующий слой. Чем уже и глубже становятся элементы, тем сложнее полностью заполнить пространство без пустот и швов. Текучий углерод работает иначе: материал заполняет полость снизу вверх и формирует сверху ровную поверхность.
За счет такого поведения XP8 Vertos одновременно заполняет углубления и выравнивает пластину. ASM заявляет, что после нанесения можно отказаться от отдельных этапов химико-механического выравнивания или обратного травления, которые обычно убирают лишний материал. Меньшее число операций сокращает время обработки и снижает вероятность появления дефектов.
Технология рассчитана прежде всего на структуры с большим отношением глубины к ширине, которые все чаще встречаются в современных логических микросхемах и памяти. В 3D NAND производители наращивают число слоев, а в передовых логических чипах усложняют форму транзисторов и соединений. ASM также рассматривает применение текучего углерода в DRAM, передовой корпусировке и других процессах, где приходится заполнять полости разного размера на одной пластине.
Flowable Carbon не означает, что ASM напрямую уменьшила транзисторы ниже двух нанометров. Названия современных техпроцессов вроде 2 нм уже не соответствуют одному конкретному физическому размеру элемента на кристалле. Дальнейшее развитие микросхем зависит не только от литографии, но и от материалов, трехмерной компоновки и способности фабрик надежно формировать все более сложные структуры. Разработка ASM решает именно такую производственную задачу.
Компания также заявляет о повышенной термостойкости новой пленки и возможности избирательно наносить материал на нужные участки. Процесс позволяет не только полностью заполнять полости, но и контролировать высоту углеродного слоя, если для следующего этапа производства требуется оставить часть углубления свободной.
Работа над текучим углеродом началась задолго до нынешнего анонса. В патентной документации ASM описывает методы формирования углеродных слоев с разной текучестью для заполнения промежутков в полупроводниковых структурах. Семейство документов ссылается на заявку с приоритетом от апреля 2021 года, поэтому нынешняя система стала результатом нескольких лет разработки.
ASM сообщает, что Flowable Carbon уже находится на начальном этапе внедрения в массовое производство. Компания не назвала производителей микросхем, которые используют технологию, и не раскрыла конкретные техпроцессы. XP8 Vertos следует рассматривать как новый инструмент для изготовления более плотных и сложных трехмерных чипов, а не как способ напрямую перейти за условную границу 2 нм.
