Прорывная технология травления кристаллов 3D NAND сделает SSD ощутимо дешевле, но это не точно

Когда технология памяти 3D NAND находилась на заре своего развития, слоёв в кристаллах было значительно меньше, а отверстия металлизации были толще. Сегодня число слоёв перевалило за 200 и обещает подняться до 400 и более. Это сильно снижает скорость обработки пластин с памятью, поскольку травление отверстий металлизации на всю глубину разбухшего кристалла сильно тормозит процесс производства чипов и не позволяет снизить их себестоимость. Учёные из США попытались помочь с этим и добились результата.

Источник изображения: ИИ-генерация DALL·E/3DNews

Отчасти проблему длительного времени травления кремниевых подложек на большую глубину производители 3D NAND решают «склеиванием» друг с другом кристаллов с меньшим числом слоёв, получая в итоге условно монолитный чип с сотнями слоёв. Но это также требует дополнительного времени и ресурсов на каждый отдельный техпроцесс, что выливается в немалые затраты, а они становятся дополнительным слогаемым в себестоимости чипов памяти.

Исследователи из Lam Research, Университета Колорадо в Боулдере (CU) и Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL) для оптимизации процесса травления разработали новый подход. Для протравливания отверстий они использовали криогенную плазму с фтористым водородом. В ходе экспериментов скорость травления увеличилась более чем в два раза: с 310 нм/мин при старом методе до 640 нм/мин при новом подходе. Они также обнаружили, что протравленные отверстия стали аккуратнее.

В ходе дальнейших экспериментов с добавками в плазму при травлении также были испытаны другие «присадки», в частности трифторид фосфора и фторсиликат аммония и другие. С некоторыми ингредиентами скорость травления возрастала ещё больше, что обещает привести к новым достижениям. Команда ученых подробно изложила свои выводы в исследовании, опубликованном в журнале Journal of Vacuum Science & Technology.

Пока ещё слишком рано говорить о том, приведёт ли это к удешевлению или повышению плотности чипов NAND для потребителей. Необходимо доказать коммерческую жизнеспособность технологии и возможность её масштабирования для массового производства. Даже если производители внедрят этот процесс, нет никакой гарантии, что потребители ощутят какую-либо экономию собственных средств на соответствующие покупки.