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Centura® Avatar™ エッチング装置

従来のプレーナ型フラッシュメモリ技術はスケーリングの限界に近づいており、このことが3Dソリューションへの移行に拍車をかけています。これは特に、高アスペクト比(HAR)構造における誘電体エッチングで大きな課題となります。また、新たな3D NANDアーキテクチャは誘電体層を交互に重ねたスタックを含んでおり、エッチング装置への要求がさらに厳しくなっています。3D NANDアーキテクチャでは、最大80:1のアスペクト比でのウェーハ全体に及ぶ精密なプロファイル制御、高スループット、3D NANDの特徴的な階段状コンタクトの形成に必要な極めて高いタングステン選択性に対応しなければなりません。

ブラッド・ハワードが3D NANDフラッシュメモリ構造のエッチングにおける課題と、Avatarシステムの画期的なソリューションの概要をご説明します。

アプライド マテリアルズのAvatarシステムはステップ間の温度調整と制御を組み合わせ、エッチングシーケンスの各部で正しい温度設定ポイントと安定性を確保します。また、3倍周波数の電力とマルチゾーンガス注入により、極めて困難なエッチング深度をベンチマークのプロファイル制御で達成しています。お客様は高性能かつ堅牢な次世代デバイスを高スループットで製造することができ、ウェーハ全体にわたり底から最上部までのCD比は97%で側壁の内反もありません。さらに、選択性の高エッチングにより、下層のコンタクト材料の損失は無視できるほどわずかです。

これらの性能は、複雑な3D NANDの階段状コンタクトアプリケーションに不可欠です。マルチレベルコンタクトのエッチングを1回で、タングステン(もしくは未来のコンタクト材料)の浸食なしに、最も浅いコンタクト孔の底辺で行うには、イオンエネルギー、ウェーハ温度、パッシベーションの極めて高度な制御が必要です。

HARエッチングでは、適当なマスクの選択制と統合性の維持が不可欠であると同時に、大きな課題でもあります。これらのアプリケーションでは、上部ソースを非常に高い周波数にチューニングすることでプラズマ密度を高め、プロファイルと選択性を犠牲にすることなく、マスクエッチングレートとスループットを向上します。