אפלייד מטיריאלס חושפת מערכות חדשות לייצור הדור הבא של השבבים  להאצת ביצועי בינה מלאכותית

 מערכת Xtera מאפשרת טרנזיסטורי Gate-All-Around (GAA) בעלי ביצועים גבוהים יותר ב-2nm ומעבר לכך, באמצעות שיקוע שכבות אפיטקסיאליות (Epitaxial Layers) אחידות וללא חללים

אפלייד מטיריאלס (נאסד"ק: AMAT) מציגה מערכות חדשות לייצור שבבים, שמשפרות את הביצועים של שבבי לוגיקה וזיכרון מתקדמים, החיוניים למחשוב בינה מלאכותית. המוצרים החדשים מתמקדים בשלושה תחומים קריטיים במרוץ לאספקת שבבים מהירים וחזקים יותר: Leading-Edge Logic , כולל טרנזיסטורי  Gate-All-Around בעלי ביצועים גבוהים, זיכרונות High-Bandwidth Memory, ואריזה מתקדמת ליצירת Systems-in-a-Package, המייעלים את ביצועי השבב, צריכת האנרגיה והעלויות.

"ככל שהשבבים הופכים מורכבים יותר, אפלייד מתמקדת בהובלת פריצות דרך בהנדסת חומרים כדי לספק את השיפורים הנדרשים בביצועים וביעילות האנרגטית להרחבת יכולות הבינה המלאכותית", אמר ד"ר פראבו ראג'ה,  נשיא קבוצת מוצרי השבבים באפלייד מטיריאלס. אנו משתפים פעולה עם לקוחותינו בשלבים מוקדמים ועמוקים יותר כדי לפתח יחד פתרונות שמאיצים את מפת הדרכים של יצרניות השבבים ומאפשרים קפיצות דרך משמעותיות בלוגיקה, בזיכרון ובאריזה מתקדמת."

מערכת Kinex החדשה מאפשרת ייצור שבבי לוגיקה וזיכרון מתקדמים בעלי ביצועים גבוהים וצריכת אנרגיה נמוכה יותר. כדי למקסם את הביצועים ואת יעילות צריכת האנרגיה, שבבי ה- GPU (מעבדים גרפיים) והHPC-  (מעבדי מחשוב עתיר ביצועים) מהדור החדש עושים שימוש באריזות מתקדמות המשלבות מספר שבבים (chiplets). חיבור היברידי (Hybrid Bonding) הוא טכנולוגיית שבבים מתפתחת המשתמשת בקשרי נחושת-לנחושת ישירים, שכתוצאה ממנה ניתן להשיג שיפורים משמעותיים בביצועים הכוללים, בצריכת האנרגיה ובעלויות.

המורכבות ההולכת וגדלה של אריזות שבבים יוצרת אתגרים עבור חיבור היברידי בייצור בנפח גבוה. כדי להאיץ את השימוש בטכנולוגיה זו בשבבי לוגיקה וזיכרון מתקדמים, אפלייד מטיריאלס,  בשיתוף פעולה עם BE Semiconductor Industries N.V.  (Besi), פיתחה את מערכת Kinex™ Bonding – הבוֹנְדֶר ההיברידי המשולב הראשון בתעשייה המשלב חיבור שבב-לפרוסה (die-to-wafer). המערכת מאחדת את המומחיות של אפלייד בעיבוד פרוסות ושבבים עם רמות דיוק ומהירות גבוהות של חיבור, הודות לפתרונות ההרכבה והחיבור המובילים של Besi.

מערכת Centura Xtera Epi החדשה מאפשרת טרנזיסטורי GAA בעלי ביצועים גבוהים יותר ב-2 nm ומעבר

בין המאפיינים הקריטיים ביותר המשפיעים על הביצועים והאמינות של טרנזיסטורי GAA מתקדמים, נמצאים מבני ה-Source וה-Drain היוצרים את תעלת הטרנזיסטור. מבנים אלו נוצרים על ידי שיקוע מדויק של חומרים בתעלות עמוקות באמצעות תהליך אפיטקסיה (Epi) , מילוי תעלות ה-Source/Drain בתעלות בעלות יחס גובה-רוחב גבוה תוך שימוש בשיטות אפיטקסיה מסורתיות מאתגר ועלול להוביל לחללים (Voids) וצמיחה לא אחידה, מה שפוגע בביצועים ובאמינות.

כדי לפתור את האתגר הזה ולאפשר ביצועי שבב מקסימליים פיתחה אפלייד מטיריאלס את מערכת Centura™ Xtera™ Epi. מערכת Xtera כוללת ארכיטקטורת תא ייחודית בנפח נמוך, הכוללת תהליכי ניקוי מקדים וחריטה (Etch) משולבים, המערכת מאפשרת יצירת מבנים ללא חללים, תוך שימוש מופחת בגז (50% פחות מהשיטה המסורתית). תהליך השיקוע והחריטה החדשני שלה מתאים את פתיחת התעלה תוך כדי צמיחת החומר, ומשפר את אחידות התאים ביותר מ-40%

מערכת Xtera מאומצת על ידי יצרניות שבבי לוגיקה וזיכרון מובילים. כאן ניתן לצפות בהדגמה של יכולות המערכת.

מערכת המטרולוגיה PROVision™ 10 המשפרת את התפוקה של שבבי תלת-ממד מורכבים

"השימוש הגובר בארכיטקטורות תלת-ממד בלוגיקה ובזיכרון יוצר אתגרי מטרולוגיה חדשים, הדוחפים את הטכנולוגיה האופטית עד לקצה גבול היכולת", אמר קית' וולס, סגן נשיא הקבוצה להדמיה ובקרת ייצור שבבים באפלייד מטיריאלס. "אפלייד מרחיבה את הובלתה בתחום ה- eBeam עם פריצות דרך ברזולוציית ההדמיה, ולעומק  ארכיטקטורת השבבים התלת-ממדית, ומעניקה ליצרניות השבבים את היכולת לבצע מדידות מדויקות ולהאיץ את התפוקה של השבבים מורכבים."

ה–PROVision™ 10 החדשה היא מערכת מטרולוגיה מתקדמת מבוססת eBeam שתוכננה במיוחד עבור שבבי לוגיקה מתקדמים – כולל טרנזיסטורי GAA וארכיטקטורות אספקת כוח אחורית (Backside Power Delivery) – כמו גם שבבי      DRAM ו–NAND 3D מהדור הבא. זוהי מערכת המטרולוגיה הראשונה בתעשייה הכוללת טכנולוגיית Cold Field Emission (CFE), אשר מגדילה את רזולוציית ההדמיה הננומטרית עד 50 אחוזים ואת מהירות ההדמיה עד פי 10 בהשוואה לטכנולוגיית Thermal Field Emission (TFE) קונבנציונלית. יכולות ההדמיה התת-ננומטריות של מערכת PROVision 10 מאפשרות לה לראות דרך שכבות מרובות של שבבי התלת-ממד ולספק תמונה אינטגרטיבית, מרובת-שכבות. המערכת מאפשרת מדידות חפיפה ישירות על-ההתקן (On-Device Overlay) ומטרולוגיית ממדים קריטיים (Critical Dimension  (CD) מדויקת, מעבר למגבלות של מערכות אופטיות מסורתיות. יכולותיה הייחודיות תומכות במשימות הקריטיות לבקרת תהליכים, כגון חפיפת שכבות EUV , מדידת ננו-יריעות (Nanosheet) וזיהוי חללי Epi בטרנזיסטורי GAA , מה שהופך אותה לכלי חיוני עבור 2nm ו ואף מעבר לכך, כמו גם לייצור HBM. 

מערכת PROVision 10 נמצאת בשימוש על ידי יצרני שבבי לוגיקה וזיכרון מובילים רבים.