作者@@：泛林集团@@公司副总裁兼电介质原子层沉积产品总经理@@ Aaron Fellis
随着@@电子@@设备@@精密化@@，人们愈发要求半导体技术@@能以更低的成本实现更优的性能和更大的容量@@。这些趋势推动了半导体技术@@的重大进步@@，在@@过去十年@@中@@2D NAND逐渐过渡到@@@@3D NAND。
逻辑领域的@@3D过渡也已经开始@@，FinFET（鳍式场效应晶体管@@@@）技术@@让位于全包围栅极@@ (GAA) 晶体管@@和互补场效应晶体管@@@@ (CFET) 架构展示出极大优势@@。许多人期待着动态随机存储器@@ (DRAM) 也能在@@未来跟进@@。然而@@，在@@3D时代@@，半导体微缩非常困难@@：芯片制造商需应对每一个新节点上不断提升的复杂性@@，同时面临兼顾提升晶体管@@密度和降低功耗的挑战@@。
制造方法和技术@@的持续进步对于实现并进一步推动下一代@@GAA晶体管@@、DRAM架构和@@3D NAND器件@@（目前已包含@@200多层@@）的微缩至关重要@@。为了制造具有纳米级精度和成本结构合适的芯片@@，像泛林集团@@这样的晶圆制造设备@@商需要推动等离子体物理学@@、材料工程和数据科学的发展边界@@，以提供所需的设备@@解决方案@@。利用数据的力量是将这些技术@@投入生产的突破点@@。我们正在@@从我们的设备@@中收集更丰富的数据@@，并使用更先进的数据科学技术@@将其转化为可在@@数百万个晶圆上重复的工艺@@。
半导体行业在@@应对@@3D时代@@的挑战时@@，有五个值得关注的潜在@@趋势@@。
1.多功能工艺腔室将刻蚀和沉积更紧密地结合在@@一起以实现大批量生产@@
随着@@薄膜变得更加复杂和精细@@，以及@@纵向和横向填充和去除的要求增加@@，芯片制造工艺必须不断发展@@，以经济可行的方式满足一系列要求@@。在@@单个工艺腔室中实现多种功能可能是一个有效途径@@，它需要整合不同的沉积或@@刻蚀技术@@来处理@@3D结构的需求@@，甚至需要同时整合沉积和刻蚀技术@@@@，以更好地覆盖@@3D外形和原位修复工艺@@。在@@最具挑战性的大批量生产中@@，这个方法或@@许可以加速可靠薄膜的创建@@。
2. 更先进的逻辑芯片需要更先进的互连金属@@
钨和氧化钨已经开始在@@一些逻辑互连中取代大马士革铜@@。随着@@3D时代@@的微缩持续@@，晶圆制造技术@@正在@@扩展常用金属的边界@@，以降低电阻和功耗@@，并减少信号损失@@。为了后端的应用@@，人们也在@@不断探索钼等替代金属@@。
3. 小芯片集成将推进微缩以延续摩尔定律@@
随着@@硅的微缩成本越来越高@@，在@@技术@@节点间保持和以前一样的开发时间也变得更具有挑战性@@。芯片制造商正在@@采用基于小芯片的解决方案@@，以实现硅以外的微缩@@。封装在@@推进系统级封装集成和延续摩尔定律方面起着重要作用@@。
硅通孔刻蚀和电镀解决方案在@@先进封装解决方案的高深宽比集成中至关重要@@。为了满足下一级互连的要求@@，也需要新的基于基板的方法@@。泛林集团@@通过对@@SEMSYSCO的收购@@，扩大了集团封装产品的组合@@，为小芯片间或@@小芯片和基板间的异构集成带来了创新的清洁和电镀技术@@@@。
4. 数据洞察将提高@@运营效率@@
基于人工智能的预测性建模技术@@正在@@加快产品的研发@@，并使芯片制造商能够更快地进入制造阶段@@，同时为设备@@和工艺开发商带来新的洞察和更高的效率@@。数据也日渐成为制造工艺中的关键资源@@。腔室内的传感器可以监测设备@@的一致性并帮助快速检测问题@@。例如@@，泛林集团@@开创性的自感知@@Sense.i®平台能将数据智能与先进的等离子体刻蚀技术@@结合在@@一个紧凑的高密度架构中@@，以提供高生产率的工艺性能@@。
在@@泛林集团@@@@Equipment Intelligence®（设备@@智能@@）技术@@的支持下@@，Sense.i平台能提供继续推进均匀性和刻蚀轮廓控制所需的关键刻蚀技术@@@@，以实现良率最优化并降低晶圆成本@@。Sense.i使半导体制造商能够捕捉并分析数据@@，包括图形识别@@，并指定改进措施@@。Sense.i还具有自主校准和维护功能@@，可减少停机和劳动力成本@@，同时提供机器学习算法@@，使设备@@能够自适应@@、以最大限度减少工艺变化并提高@@晶圆产量@@。
5. 可持续的创新将带来用料更少的高性能芯片@@
正如泛林集团@@在@@@@2021年@@所提出的目标@@：到@@2030年@@100%使用可再生能源@@，到@@2050年@@实现零碳排放@@，以及@@2022年@@SEMI全球半导体气候联盟的成立所表明的那样@@，人们越来越关注可持续发展@@。许多芯片制造商正在@@寻找制造设备@@和技术@@@@，在@@提供合适的性能和成本结构的同时@@，支持其实现降低功耗和减少用料的长期目标@@。
结论@@
精密的电子@@设备@@需要日益先进的半导体技术@@@@，其不断增长正挑战着晶圆制造设备@@商和芯片制造商在@@@@3D时代@@不断创新现有的方法和材料@@。持续的合作@@、创新和新的突破需要采用新的方法并利用丰富的数据@@，将会是推动进步和可持续制造以实现前沿技术@@的关键@@。
本文转载自@@： 泛林集团@@微信公众号@@@@