Une révolution dans la fabrication de la mémoire 3D NAND : un procédé de gravure transformateur.
Les chercheurs ont découvert une méthode révolutionnaire pour graver la mémoire flash 3D NAND, promettant des avancées majeures en termes de capacité et de rapidité de stockage de données.
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Optimisation de la production de mémoire numérique
Face à une demande croissante de stockage de données, les chercheurs en partenariat public-privé explorent de nouvelles méthodes pour créer de la mémoire numérique à l'échelle atomique. Un objectif principal est d'améliorer le processus de production de la mémoire flash 3D NAND, qui empile les cellules verticalement pour maximiser la capacité de stockage.
Perfectionnement de la gravure par plasma
Une étude récente, publiée dans le Journal of Vacuum Science & Technology A, démontre que l'utilisation de plasma combiné avec d'autres matériaux clés peut doubler la vitesse à laquelle les trous profonds et étroits nécessaires à ce type de mémoire sont gravés. Ces résultats, obtenus à travers des simulations et des expériences, ont été menés par des scientifiques de Lam Research, de l'Université du Colorado à Boulder et du Laboratoire de Physique des Plasmas de Princeton (PPPL).
Amélioration des techniques de gravure
La mémoire flash NAND est un type de stockage non volatile, conservant les données même en l'absence de courant. Igor Kaganovich, physicien de recherche principal au PPPL, souligne que rendre cette mémoire plus dense est crucial, surtout avec l'augmentation des besoins en stockage dues à l'intelligence artificielle. Les chercheurs cherchent à affiner leur technique pour créer des trous profonds, étroits et verticaux avec des côtés lisses, une tâche qui s'est avérée complexe jusqu'à présent.
Utilisation innovante du plasma pour des canaux étroits et profonds
Les procédés utilisent le plasma comme source d'ions à haute énergie pour créer des trous circulaires petits mais profonds nécessaires à la microélectronique. Yuri Barsukov, ancien chercheur au PPPL et actuellement chez Lam Research, explique que cette méthode, connue sous le nom de gravure ionique réactive, peut encore être améliorée. Une avancée récente est l'approche de gravure cryogénique qui maintient le wafer à basse température et utilise du gaz de fluorure d'hydrogène pour créer le plasma.
Doubler les taux de gravure avec de nouvelles approches
Les tests sur le nitrure de silicium et l'oxyde de silicium ont montré que le taux de gravure augmente en utilisant le plasma de fluorure d'hydrogène plutôt que les gaz d'hydrogène et de fluor séparés. Cette méthode a plus que doublé le taux de gravure pour les couches alternées d'oxyde de silicium et de nitrure de silicium, passant de 310 nanomètres par minute à 640 nanomètres par minute.
Implications pour la recherche future
Cette recherche est également significative car elle illustre comment la collaboration entre l'industrie, le monde académique et les laboratoires nationaux peut résoudre des questions importantes dans le domaine de la microélectronique. Elle rassemble des informations de chercheurs expérimentaux et théoriciens, jetant les bases pour une meilleure compréhension des processus de fabrication des semi-conducteurs.
Cet article explore l'innovation dans la gravure de la mémoire flash 3D NAND grâce à l'utilisation avancée de plasma, marquant un progrès significatif dans la fabrication de la mémoire numérique. Avec des taux de gravure doublés et une précision améliorée, cette nouvelle méthode promet d'augmenter considérablement la densité et la capacité des dispositifs de stockage de données, répondant ainsi aux exigences croissantes du monde numérique.
Source : https://doi.org/10.1116/6.0004019
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