Notebookcheck Logo

A leválasztási áttörés lehetővé teszi a 120 rétegű, nagy sűrűségű 3D DRAM kifejlesztését

az imec és a Genti Egyetem 120 szilícium/szilícium-germánium réteget helyez egymásra 300 mm-es ostyákon a 3D DRAM számára (Kép forrása: Harrison Broadbent, Unsplash)
az imec és a Genti Egyetem 120 szilícium/szilícium-germánium réteget helyez egymásra 300 mm-es ostyákon a 3D DRAM számára (Kép forrása: Harrison Broadbent, Unsplash)
az imec és a Genti Egyetem 300 mm-es ostyán 120 szilícium- és szilícium-germánium réteg váltakozását mutatták be, ami kulcsfontosságú lépés a vízszintesen egymásra helyezett 3D DRAM felé.
Storage CPU GPU Concept / Prototype Science

Az imec és a Genti Egyetem kutatói a oldalon bizonyították a háromdimenziós DRAM-ok fejlesztését támogató módszert, amellyel 300 mm-es ostyákon 120 szilícium- és szilícium-germániumréteg váltakozó rétegét lehet növeszteni. Minden egyes réteg körülbelül 65 nanométernyi szilíciumból és 10 nanométernyi, 20 százalék germániumot tartalmazó szilícium-germániumból áll, 120-szor ismételve. A belső ostya teljesen feszes marad, ami fontos az eszköz hozama szempontjából. A legtöbb nem illeszkedő diszlokáció az ostyaszegély közelében jelenik meg, ahol a ferdeség megkönnyíti a relaxációt.

Ezeknek a csatornáknak a létrehozásához szelektíven marható szilícium-germánium rétegekre van szükség, ezért választották a 20 százalékos germánium összetételt. A csapat eredményei azt mutatják, hogy a 100-nál több kétrétegű réteg felépítése megvalósítható a gyártási méretű ostyákon, ami nagyobb memóriasűrűséget tesz lehetővé.

Ennek eléréséhez a csapat úgy állította be a folyamatot, hogy a határfelületek élesek maradjanak, és a rétegek közötti keveredést korlátozza, miközben a jó áteresztőképesség is megmarad. Az ASM Intrepid eszközökben csökkentett nyomású CVD-t alkalmaztak, a szilíciumot szilánnal növesztették körülbelül 675 Celsius-fokon, a szilícium-germániumot pedig diklórszilánnal és germánnal. A szekunderion-tömegspektrometriával összehasonlították a normál halmazt egy olyan halmazzal, amelyet 60 extra kétrétegű réteggel hosszabb ideig tartottak melegen. A germániumprofilok megegyeztek, ami azt mutatja, hogy ilyen körülmények között nagyon kevés keveredés volt a szilícium és a szilícium-germánium között.

A hibák kezelése szintén kritikus volt. A nagyfelbontású röntgendiffrakció és a keresztmetszeti TEM azt mutatta, hogy a szuperrács az ostya belsejében teljesen feszes maradt, és ott nem találtak menetes diszlokációkat. Bár a teljes szilícium-germánium vastagság körülbelül 1,2 mikrométer, ami lényegesen több, mint a szokásos kritikus vastagság egy réteg esetében, a többrétegű kialakítás és a tiszta növekedés lehetővé tette, hogy stabil maradjon. Ahol a feszültség lazul, a perem közelében, a szerzők ezt a ferde hatásnak tulajdonítják, és javasolják a rácshiba eltérés csökkentését a germániumtartalom csökkentésével vagy kis mennyiségű szén hozzáadásával. Figyelemmel kísérték az ostya meghajlását is, és ha szükséges volt, az elülső oldal védelme után a hátoldalra nyomó nitridréteget vittek fel.

A rétegleválasztás egyenletességével kapcsolatos kihívások a csapat számára kulcsfontosságúak voltak. A dolgozat a rétegvastagság változását és a vastag halmazok egyenetlenségét a reaktor kvarccsövén lévő nem kívánt felhalmozódás okozta hőmérséklet-eltolódásokkal hozza összefüggésbe, ami befolyásolja, hogy a lámpák hogyan fűtik a kamrát. A cső aktív hőmérséklet-szabályozásával ellátott újabb eszköz csökkentette ezt az elmozdulást, javítva mind az oldalirányú egyenletességet, mind a rétegek közötti konzisztenciát. Összehasonlításképpen, az optimalizált egyrétegű futtatások vastagságváltozása körülbelül 1,3 százalék alatt volt, míg a nagyon vastag sapkaszerkezetek ezt körülbelül 1,8 százalékra növelték, és a perem volt a legérzékenyebb. Az elemzés néhány nanométeres nagyságrendű határfelületi vastagságokról számol be, a réteg alján lévő határfelületek ~2,6-2,9 nanométer körüliek, feljebb pedig élesebb átmenetekkel, ami összhangban van a választott hőmérsékleten és kémia mellett bekövetkező csökkent szegregációval és interdiffúzióval. Ezek a mikroszkópiai eredmények egybeesnek a röntgen szatellit csúcsokkal, amelyek jól felbontottak és függőlegesen igazodnak a szubsztrátcsúcshoz, ami szintén a koherens, feszített szuperrács egy másik mutatója.

Forrás(ok)

AIP (angolul)

Please share our article, every link counts!
Mail Logo
> Magyarország - Kezdőlap > Newsarchive 2025 08 > A leválasztási áttörés lehetővé teszi a 120 rétegű, nagy sűrűségű 3D DRAM kifejlesztését
Nathan Ali, 2025-08-26 (Update: 2025-08-26)