最先端半導体製造の課題を解決する新装置
アプライド マテリアルズは、最先端の半導体製造において課題となっている、より深く狭い3D構造の精密加工を実現する2つの新しい半導体製造装置を発表しました。これらは、ロジックおよびメモリチップ製造におけるスケーリング（微細化）を拡張し、次世代AIチップの高性能化やエネルギー効率の向上、製造歩留まりの改善に貢献するものです。
AIコンピューティングの急拡大により、GAA（Gate-All-Around）トランジスタや多層3D NANDといった先進的な3Dデバイスアーキテクチャへの移行が加速しています。しかし、垂直構造が深く狭くなるにつれて、従来のプロセスでは均一な材料配分が困難となり、電気的特性の低下や歩留まりの悪化といった課題が生じていました。
Ms.ガジェット均一な成膜を実現する「Centris Spectral SiN ALD」
新たに発表された「Centris Spectral SiN ALD」は、画期的な高密度マイクロ波プラズマ技術を活用した成膜装置です。半導体製造に不可欠な窒化ケイ素（SiN）膜を、高アスペクト比の微細構造内部にも均一に生成することが可能です。
- 低温での高品質な成膜が可能
- 複雑な3D構造内でも均一な窒化ケイ素膜を生成
- プラズマ密度とイオン損傷のトレードオフを解消
- GAAトランジスタのコンタクト抵抗や寄生容量の低減に寄与
本装置は、同社の新しい「Spectral ALDプラットフォーム」に基づいて設計されています。このプラットフォームはクアッドリアクタ構成を採用しており、時間分割型および空間分割型ALD（Atomic Layer Deposition：原子層堆積法）の両方に対応できる専用ハードウェアを備えています。
Ms.ガジェット3D NANDのスケーリングを支える「Producer Selectra Mo Etch」
もう一つの新装置「Producer Selectra Mo Etch」は、3D NANDのスケーリングを可能にする選択的メタル除去装置です。ワード線のメタライゼーションに用いられるモリブデン（Mo）を精密に除去することで、スタック全体にわたって均一なワード線分離を実現します。
| 名称 | 主な用途 | 技術的メリット |
|---|---|---|
| Centris Spectral SiN ALD | 絶縁膜成膜 | 高アスペクト比構造での高密度・均一成膜 |
| Producer Selectra Mo Etch | メタル除去 | 3D NANDのワード線分離とプロファイル精度の向上 |
従来のウェットエッチング手法では、高層化した3Dスタックの最深部まで液相が到達しにくく、エッチングプロファイルが上部に偏るという課題がありました。本装置は先進的なガス供給とプロセス制御を採用することで、これらの制約を克服しています。すでに量産工程での検証も完了しており、データ保持性の改善や電流リークの抑制といった性能向上が期待されています。
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アプライド マテリアルズ、3Dチップ製造を支える新成膜・エッチング装置
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