Parceria entre IBM e Lam abre caminho para lógica abaixo de 1nm com High-NA EUV — laboratório de Albany lidera integração do processo de resistência a seco

A IBM e a Lam Research anunciaram uma colaboração de cinco anos focada no desenvolvimento de materiais e processos de fabricação essenciais para a evolução de chips lógicos além de 1nm. O trabalho ocorrerá no Albany NanoTech Complex, um centro de pesquisa da IBM em Nova York, e utilizará a tecnologia de resistores secos Aether da Lam, juntamente com suas plataformas de gravação Kiyo e Akara, além dos sistemas de deposição Striker e ALTUS Halo.

Essas empresas colaboram há mais de uma década, trabalhando em processos de 7nm, arquitetura de transistores de nanosheet e integração inicial de processos EUV. Um marco importante dessa parceria foi a apresentação do primeiro chip de 2nm do mundo pela IBM em 2021.

Com o novo acordo, o foco se voltará para a validação de fluxos de processos completos para arquiteturas de dispositivos de nanosheet e nanostack, assim como a entrega de energia pela parte traseira dos wafers. Isso representa uma mudança significativa no design dos chips, permitindo que as conexões elétricas sejam feitas de forma mais eficiente.

A lithografia EUV padrão usa materiais de resina quimicamente amplificados, mas esse método apresenta problemas em escalas menores, como o ruído estocástico, que aumenta as taxas de defeitos. O processo Aether evita a química molhada, depositando o resíduo através de precursores em fase vapor, o que reduz a dose de exposição necessária em cada passagem do wafer e mantém a viabilidade de padrões de impressão em nós onde a alternativa molhada exigiria técnicas mais caras de multiimpressão.

Com menos etapas no processo entre a exposição e a gravação, há uma diminuição das possibilidades de degradação da fidelidade dos padrões, uma vantagem significativa à medida que as geometrias se estreitam. O objetivo da colaboração renovada é garantir que a Aether possa transferir padrões de alta EUV de maneira confiável para as camadas de dispositivos, um passo crucial antes que processos abaixo de 1nm possam ser considerados para a produção.

Os transistores de nanosheet, que empilham múltiplas camadas finas de silício para aumentar a corrente de condução sem ampliar a área do transistor, são uma das principais arquiteturas que as equipes validarão. A pesquisa também envolve dispositivos de nanostack e entrega de energia pela parte traseira, otimizando a distribuição de energia no wafer.

Esse anúncio marca a terceira movimentação significativa da Lam relacionada ao Aether em 14 meses. Em janeiro do ano passado, a Lam confirmou que uma fabricante de memória selecionou o Aether como a ferramenta de produção para seus processos de DRAM mais avançados. Em setembro, firmou um acordo de colaboração com a JSR Corporation e sua subsidiária Inpria, unindo materiais de resina metálica e capacidades de gravação e deposição.

Nos últimos 14 meses, a Lam tem avançado de adoção em produção de memória para parcerias na cadeia de suprimentos de materiais para a lithografia EUV de alta NA, além de um compromisso de pesquisa com a IBM. À medida que as ferramentas de alta NA começam a ser adotadas, a escolha do processo de resíduo se tornará uma das decisões mais importantes enfrentadas pelos fabricantes de chips.

O Albany NanoTech Complex da IBM é uma instalação de desenvolvimento de processos, e não uma fábrica de produção; assim, os resultados da colaboração serão fluxos de processos e conhecimentos sobre materiais que as fundições comerciais poderão adotar. O trabalho que vem sendo desenvolvido servirá de base para processos de produção em empresas como TSMC.

Esse esforço apresenta uma grande oportunidade para a Lam, pois, caso consiga validar a Aether como a solução de resíduo seco para altas lithografias EUV, poderá expandir sua receita além das ferramentas de gravação e deposição já utilizadas por diversos fabricantes de chips. Esse compromisso de cinco anos com a IBM permitirá que a Lam crie familiaridade com os processos e confiança entre os clientes, preparando o terreno para a adoção das inovações resultantes.