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DRAM 구조
동적 임의 접근 기억 장치(DRAM) 컴퓨터의 주요 구성 요소이며 프로세서가 매초 수행하는 수십억 번의 연산을 하는 데 필요한 정보를 빠르게 저장하는 곳입니다. 일반적인 DRAM 칩에는 다음과 같은 세 가지 주요 영역이 있습니다:
- 작은 커패시터에 개별 비트가 저장되는 셀 어레이;
- 감지 증폭기 및 워드 라인 디코더와 같은 소자가 셀 어레이의 데이터 접근 방식을 결정하는 로직 또는 코어 영역;
- DRAM 칩 입출력을 위한 통신 링크가 형성된 주변부입니다
이러한 세 가지 영역 모두 업계에서 계속 증가하는 DRAM 성능 요구 사항을 충족할 수 있도록 미세화를 거쳐야 합니다. 해당 미세화에 대한 당면 과제는 커패시터 내 저장할 수 있는 전하의 최대화, 감지 증폭기 변동성의 축소, 회로망 배선으로 인한 전력 손실 축소로 요약될 수 있습니다.
셀 어레이 미세화
데이터가 저장되는 DRAM 셀 어레이는 다이에서 가장 큰 부분입니다. 다이의 밀도는 단위 면적당 셀의 개수를 늘려 증가시킬 수 있습니다. 이를 위해서는 셀 커패시터 및 트랜지스터의 치수를 줄여야 합니다. 이는 게이트 및 비트라인의 피치 감소 외에도 DRAM 셀의 미세화에 도움이 됩니다.
당사의 첨단 DRACO® 하드마스크 및 Sym3® 하드마스크 식각 장비를 이용한 고유 조합을 통해 고객은 커패시터 식각에 사용되는 하드마스크에서 30% 줄어든 두께를 달성할 수 있었습니다. 게다가, 커패시터 홀 직경의 변동성을 50% 줄일 수 있었습니다. 이는 브리지 결함을 100배 이상 줄이는 데 도움이 되었습니다.
주변부 로직 미세화
DRAM 셀 데이터는 주변부 로직 소자에 의해 관리됩니다. 주변부 회로는 주로 고속 로직 트랜지스터 및 DRAM의 다양한 부분을 연결하는 배선으로 구성됩니다. Maximizing signals to this circuitry is critical to maintaining the integrity of information stored in the DRAM cell.
DRAM 제조업체는 트랜지스터 성능을 향상시키기 위해 PolySiON 유전체를 High-K 재료로, 폴리실리콘 게이트를 금속 게이트로 교체하고 있습니다. 서로 다른 여러 막이 각각의 위로 증착될 때 계면 및 막의 결함은 전자 수송 방식에 큰 역할을 합니다.
어플라이드 머티어리얼즈는 DRAM 후공정 구리 배선을 위해 Black Diamond®라는 업계 최고의 Low-K 유전체 제품을 제공합니다. Black Diamond offers a 25% reduction in dielectric constant. CVD 코발트와 함께 당사의 Endura CuBS 제품 채택으로 인해 후공정 구리 금속 배선 공정의 신뢰도는 10배 넘게 향상되었습니다.
수직 미세화 – 3차원 DRAM
3차원 DRAM은 3차원 수직 구조 낸드와 유사하게 비트를 구조적으로 수직 방향으로 저장하는 것을 의미합니다. 하지만 DRAM은 낸드보다 거의 1,000배 더 빠르고 이동도가 높은 실리콘 기판을 채널 형성의 출발 물질로 사용하여 이러한 속도를 달성합니다. 또한 DRAM의 빠른 속도는 전하가 커패시터 내외부로 빠르게 움직일 수 있다는 사실에서 비롯됩니다. As DRAM scales in the vertical direction, new material innovations are required to enable high mobility and ultra-low defect channels.
어플라이드 머티어리얼즈는 새로운 재료 혁신의 선두 주자이며 에피택시 성장, PVD, ALD와 같은 제품 및 분야를 통해 고이동성 재료 증착에 사용되는 몇 가지 핵심 기술의 단위 공정을 선도하고 있습니다. 이러한 막은 증착되고 나면 바닥층에 접근하기 위해 식각되어야 합니다. 3차원 DRAM에는 첨단 갭 충진, 선택적 제거 및 첨단 도핑 역량이 필요할 것으로 예상됩니다. 이러한 역량은 성공적인 솔루션을 구현하기 위해 빈틈 없이 통합되어야 합니다. 당사는 이러한 다양한 공정을 함께 최적화하기 위한 Integrated Materials Solutions® 개발을 선도하여 3차원 DRAM이 직면하게 될 통합 당면 과제에 대한 전반적인 솔루션을 제공하는 핵심적인 존재가 될 것입니다.