应用材料6月15日推出两款3D芯片微缩技术新设备

当地时间6月15日，半导体设备制造商应用材料正式发布两款面向“3D芯片微缩技术”的新型设备。这两项产品主要聚焦于解决尖端半导体制造过程中的工艺难题，即如何在日益深窄的3D结构内部实现精密加工。

核心工艺协同与微观结构解析

芯片制造涉及沉积与刻蚀两大核心工艺环节。此次推出的两款设备结合使用时，可为晶圆厂提供对高深宽比结构中介电薄膜沉积和金属去除的精确控制。

专业名词字面解释：高深宽比结构指的是一种截面尺寸极窄而纵向深度较大的微观几何形态。在先进制程中，这种结构类似于内部空间狭长的立体通道。

设备组合能够在先进节点上实现更均匀的材料工程。通过精确控制，芯片制造商可完成复杂3D架构中材料的沉积与选择性去除，进而支撑逻辑与存储器应用中的持续3D微缩，提升器件性能与工艺控制严格程度。

首款设备适配低温堆叠需求

其中，Centris pectral氮化硅ALD沉积设备专门针对未来3D堆叠芯片的生产需求设计。氮化硅作为芯片制造的基础功能材料，通常承担器件表面钝化、介质隔离与光刻侧墙制备等工序。

面对全环绕栅极晶体管与高层数3D NAND架构的演进，传统等离子体沉积技术在自上而下成膜时容易出现质量偏差。该设备采用高密度微波等离子体技术，提供了一套低温镀膜方案。该方案在维持低温工艺条件的同时，能够在深窄的3D结构内部生成致密且均匀的氮化硅薄膜，兼顾生产效率、良品率与制造成本。

战略投入与产业链影响

应用材料目前正全面推进其EPIC创新平台战略。该公司于2023年宣布在硅谷设立“设备与制程创新暨商业化（EPIC）”中心。该中心是美国半导体设备研发领域规模最大的投资项目，预计于2026年正式启用。

应用材料半导体产品集团总裁普拉布·拉贾（Prabu Raja）指出，从晶体管结构到存储器堆叠，芯片制造商需要新的方法来精确沉积和选择性地去除极其复杂的3D架构中的材料。

作为全球唯一一家除光刻机外覆盖晶圆制造全前道工序的设备企业，应用材料的产品组合横跨薄膜沉积、材料改性至原子级精度材料去除。随着行业对AI性能要求越来越高，芯片的物理架构越来越复杂、精密，同等面积的产品上需要堆叠更多的硬件。

新工艺设备的落地将直接支撑芯片制造商扩展逻辑与存储器尺寸，从而为下一代AI芯片带来更高的性能、更佳的能效和更高的良率。该公司在全球半导体产业链中的设备覆盖广度，也将进一步加速相关AI计算芯片的商业化进程。

应用材料推出Selectra钼刻蚀机适配几百层3D NAND堆叠

半导体设备制造商应用材料近日发布Selectra钼刻蚀机。该设备针对3D NAND闪存堆叠层数攀升带来的制造瓶颈进行专项开发，旨在通过干法工艺实现金属字线的高精度隔离。

液态试剂滞留制约超高堆叠工艺

行业在提升3D NAND容量时，普遍采用低电阻金属钼制作字线。字线间的精准隔离直接关系芯片性能与堆叠上限。传统湿法刻蚀依赖液态化学试剂，在超高堆叠结构中难以抵达深槽底部，形成上厚下薄的刻蚀轮廓，限制存储芯片性能与层数继续增加。

干法路径与设备能力扩展逻辑

Selectra钼刻蚀机属于应用材料选择性刻蚀产品线的新品。该机型将原有的绝缘层与硅材料处理经验迁移至金属领域，采用干法工艺进行物料剥离。技术执行路径为通过气相反应替代液态接触，使处理介质可直达结构底部，避免试剂滞留导致的形貌偏差。

• 工艺机制：利用干法反应气体定向去除目标金属，保持底层结构完整。
• 参数覆盖：设备刻蚀均匀性已适配几百层高堆叠闪存，消除横向与纵向轮廓差异。
• 产线兼容：除NAND外，后续可应用于DRAM及晶圆代工逻辑芯片制造环节。

该设备用干法精准只刻掉多余钼，适配几百层高堆叠闪存。

此项金属蚀刻能力的补齐，将直接支撑存储芯片向更高堆叠密度演进，降低超高深宽比结构中的材料损伤与工艺偏差率。

应用材料两款设备获头部芯片厂产线导入 2026年VLSI研讨会将展示

应用材料宣布其两款新设备已完成大批量量产验证。相关技术成果已获头部逻辑与存储芯片制造商采纳，并正式纳入生产线。企业计划于2026年IEEE超大规模集成电路技术与电路研讨会（VLSI Symposium）进行公开演示。

产线验证与技术指标

该设备在通过大批量量产验证后，直接作用于3D NAND制造环节。其技术路径针对存储单元的物理特性进行优化，主要实现三项指标提升：缩小3D NAND单元间的性能差异，降低芯片漏电问题，增强数据保存能力。

该设备已通过大批量量产验证，有效缩小了3D NAND单元间的性能差异，降低了芯片漏电问题，增强了数据保存能力。

工艺逻辑与直接市场影响

3D NAND结构在堆叠过程中易受制造公差影响。该设备通过工艺干预校正堆叠偏差，使各单元电学特性趋于一致。数据保存能力的增强直接对应闪存阵列的长期稳定性，为头部厂商提升产线良率与产品可靠性提供底层支持。

• 完成大批量量产验证
• 头部逻辑与存储芯片制造商已纳入生产线
• 2026年IEEE超大规模集成电路技术与电路研讨会（VLSI Symposium）正式展示

文章来源：财联社