
近日,2026湾区半导体产业生态博览会(湾芯展)在深圳会展中心(福田)开幕。中微半导体设备(上海)股份有限公司在展会新品宣讲环节,推出两款半导体微观加工设备:Primo XD-RIE极高深宽比刻蚀设备与Prefima Unicore AM 12英寸ALD钼设备。
当前3D NAND存储芯片持续向上堆叠,堆叠层数不断提升,制造环节对刻蚀、薄膜沉积两大核心工艺提出更高要求,中微公司此次发布的两款设备,正是针对这些需求推出。
在3D NAND存储芯片制造流程中,刻蚀工序负责在晶圆内部刻出大量垂直深孔,存储芯片堆叠层数越高,深孔的深度越大、孔径越窄,设备需要达到的深宽比指标也随之提升。传统刻蚀设备在超高深宽比工况下,很难平衡刻蚀选择比与工艺窗口,加工过程容易出现侧壁损伤、图形轮廓变形等问题,导致芯片良率下降,这也是限制存储芯片继续向上堆叠的主要工艺瓶颈之一。
Primo XD-RIE极高深宽比刻蚀设备由中微公司自主研发,拥有多项核心专利。该设备采用甚高频射频方案优化刻蚀选择比,并通过大流导结构拓宽工艺窗口,能够稳定完成高深宽比图形加工。在70:1至90:1的深宽比区间内,该设备可保持稳定的刻蚀轮廓,减少侧壁损伤,保障晶圆加工良率。
从实际应用场景来看,这款设备面向500层以上的超高堆叠3D NAND产品,也可适配部分先进逻辑芯片的特定刻蚀工序。随着存储厂商持续推进更高层数闪存研发,对应的刻蚀设备需求也将增长,该设备可为先进三维存储芯片制造提供稳定的刻蚀工艺支持,满足下一代存储芯片量产和研发需求。
随着3D NAND堆叠层数突破300层,传统钨基字线材料的短板逐渐显现。线宽缩小后电阻明显上升,信号传输速度受限,深孔填充也存在瓶颈。钼基字线具有更低的电阻和更好的填充特性,已成为多家全球存储厂商下一代产品的备选方案。
Prefima Unicore AM 12英寸ALD钼设备主要用于先进存储芯片钼基字线的薄膜沉积,填补了中微公司在原子层沉积钼工艺方面的设备空白。该设备产能高、占地面积小、化学品用量更少,并可兼容翘曲晶圆,适应产线中复杂的晶圆状态。
对于存储晶圆厂而言,材料体系更换意味着产线设备、工艺参数都需要重新调试。在全球存储龙头集中推进“钼代钨”工艺切换的背景下,这款设备针对钼字线沉积场景进行了专门优化。
存储芯片行业正处在技术迭代的关键阶段,一方面,AI应用拉动大容量存储需求,推动厂商不断提升3D NAND堆叠层数;另一方面,字线材料由钨向钼切换已成为重要方向。刻蚀和原子层沉积设备是支撑这轮迭代的重要设备基础。
过去,超高深宽比刻蚀和钼基ALD沉积设备长期由少数海外厂商主导。此次两款设备同步推出,覆盖超高堆叠存储制造的前后两道关键工序,为晶圆厂设备选型提供了新选择。
对存储产业链而言,设备供应多元化有助于降低先进存储工艺落地过程中对单一供应商的依赖风险。存储厂商在推进400层乃至500层以上闪存研发与试产阶段,需要同步验证不同厂商的设备方案,工艺设备供给是否多元,会直接影响下一代大容量存储芯片的量产进度。
这两款设备均面向半导体设备市场中增长较快的细分领域,并分别对应刻蚀和薄膜沉积两个关键工艺环节。随着更多存储企业转向钼基字线路线,配套ALD钼设备市场空间有望扩大;超高堆叠闪存持续放量,也将带动极高深宽比刻蚀设备需求增长。与此同时,两款设备可配合存储厂商更高层数产品的研发与试产需求,后续产品在客户端的验证进展也值得关注。
中微公司还表示,未来五年将开发二十多种新型薄膜设备,以满足7纳米至3纳米及更先进逻辑器件,以及300层至500层乃至更高层数存储器件的需求。
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