Lam Research领衔突破3D NAND蚀刻工艺 氢氟酸等离子体效率翻倍

Meise

在人工智能技术爆发式增长的今天，全球数据存储需求正以惊人的速度攀升。面对AI大模型训练所需的海量数据吞吐，传统存储技术已面临物理极限的挑战。近日一项来自产学研联合攻关的突破性成果，为3D NAND闪存制造工艺带来了关键性进化——由Lam Research牵头，联合科罗拉多大学博尔德分校和普林斯顿等离子体物理实验室组成的科研团队，成功开发出基于氢氟酸等离子体的新型蚀刻方案，将垂直通道加工效率提升至传统工艺的两倍。

这项发表在《真空科学与技术A辑》的最新研究显示，科研人员通过优化氢氟酸等离子体配方，在硅基材料上实现了每分钟640纳米的高速蚀刻。相较于传统低温蚀刻工艺中单独使用氟和氢源的处理方式，新方案采用预混合的氢氟酸等离子体，使蚀刻速率获得跨越式提升。更令人兴奋的是，研究团队发现添加三氟化磷等化学物质可显著优化反应过程，而通过引入水分子分解副产物盐类沉积，有效解决了蚀刻速率衰减的行业难题。

"盐类沉积在含水环境下能在更低温度分解，这为持续高速蚀刻创造了理想条件。"Lam Research工程师尤里·巴尔苏科夫解释道。该技术突破直指3D NAND制造的核心痛点——随着存储单元堆叠层数不断增加，如何在数十微米的深度范围内实现均匀、高速的垂直通道加工，始终是制约存储密度提升的关键瓶颈。

作为支撑现代数字生活的基石技术，3D NAND闪存已广泛应用于手机、电脑、固态硬盘等设备。普林斯顿等离子体物理实验室首席研究员伊戈尔·卡加诺维奇强调："在AI应用推动存储需求指数级增长的背景下，单位面积存储密度的持续突破具有战略意义。"Lam Research技术专家托尔斯滕·利尔则补充道，新工艺展现出的可扩展性，为未来300层以上堆叠结构的量产铺平了道路。

从实验室数据到产业应用的转化之路已然开启，这项由基础研究驱动的技术创新，正在为即将到来的ZB时代（1ZB=10亿TB）存储基础设施建设注入强劲动能。当全球数据总量预计在2025年突破180ZB之际，存储技术的每一次效率革新，都在为数字文明的持续演进夯实根基。