SK hynix está avaliando as mais recentes ferramentas de gravação criogênica da Tokyo Electron (TEL), que operam a temperaturas de -70°C, para possibilitar novas gerações de 3D NAND com mais de 400 camadas. Essas ferramentas de gravação criogênica são capazes de fazer furos três vezes mais rápido do que as ferramentas convencionais, o que será fundamental para o desenvolvimento de NAND 3D com mais de 400 camadas ativas, segundo informações do portal O Eleito.
A SK hynix está realizando a avaliação dessas ferramentas enviando wafers de teste para os laboratórios da Tokyo Electron, no Japão, ao invés de importar o equipamento real para a Coreia do Sul. Esse método permite que o fabricante de NAND 3D avalie efetivamente o potencial da tecnologia sem a necessidade de instalar as ferramentas em suas fábricas. O novo sistema de gravação opera em uma temperatura de resfriamento de -70°C, uma faixa bem diferente dos processos de gravação atuais que variam de 0°C a 30°C.
O relatório indica que a máquina de gravação de próxima geração da TEL é capaz de fazer uma gravação de 10 µm de profundidade com uma alta proporção em apenas 33 minutos, três vezes mais rápido do que as ferramentas existentes. Essa melhoria técnica não só representa um avanço significativo, mas também aumenta consideravelmente a eficiência na produção de NAND 3D, o que pode impactar nos prazos de produção e na qualidade dos dispositivos 3D NAND.
No que diz respeito à produção de NAND 3D, alguns podem considerar que “gravar furos verticais” é simples – mas na realidade não é. Gravar orifícios profundos nos canais de memória de forma uniforme é um desafio, levando a indústria a adotar o empilhamento duplo e até triplo (com a construção de duas ou três pilhas separadas ao invés de uma única com um único orifício “profundo” no canal) para a NAND 3D.
Diz-se que os produtos 3D NAND de 321 camadas da SK Hynix utilizam uma estrutura de empilhamento triplo. Com a possível adoção do novo equipamento de gravação da TEL, será viável construir um dispositivo 3D NAND de 400 camadas com um único ou duplo empilhamento, o que resultará em uma maior eficiência na produção. A decisão de migrar para uma única ou dupla pilha nos produtos futuros com mais de 400 camadas dependerá do desempenho consistente da ferramenta e da capacidade de reproduzir os resultados de forma confiável.
Uma vantagem significativa dos equipamentos da TEL é o uso do gás fluoreto de hidrogênio (HF), que possui um potencial de aquecimento global (GWP) inferior a 1. Isso representa uma redução drástica em comparação com os perfluorocarbonetos tradicionalmente utilizados, como o tetrafluoreto de carbono (CF4) e o octafluoropropano (C4F8), que possuem GWPs de 6.030 e 9.540, respectivamente. Como resultado, a provável adoção da nova ferramenta da TEL reflete uma tendência cada vez maior da indústria em direção a práticas de fabricação mais sustentáveis.
Enquanto a SK hynix testa a ferramenta de gravação enviando wafers para a Tokyo Electron, a Samsung Electronics também está avaliando a mesma tecnologia, importando uma versão de demonstração da ferramenta para seus testes. Os resultados obtidos desses testes determinarão a possível adoção futura e a padronização das tecnologias de gravação criogênica na fabricação de semicondutores de forma geral.