9月5日消息，国内半导体设备龙头北方华创近日在IEEE期刊发表学术论文，宣布在3D DRAM制造工艺上取得重大技术突破。该公司开发出一种创新的两步循环刻蚀工艺，有望帮助长鑫存储绕过EUV光刻机封锁，推进3D DRAM自主量产。
3D DRAM被视为DRAM技术演进的下一阶段。其核心理念是将晶体管从传统的二维平面微缩转向三维垂直堆叠，通过层层堆叠晶体管来提高存储单元密度。
在西方对华EUV光刻机出口管制持续收紧的背景下，这一技术路线为中国存储芯片产业开辟了一条避开光刻壁垒的新路径。
北方华创的方案针对硅与硅锗交替堆叠的64层3D DRAM结构。制造流程中需要将硅锗层精准刻蚀剥离，在留下的硅层空隙中构建字线、位线和栅极等微观结构。
然而高深宽比结构下的横向选择性刻蚀一直是行业难题，极易导致硅骨架受损或各层刻蚀不均匀。
北方华创设计的两步循环刻蚀技术将工艺切成“刻”与“清”两个阶段循环迭代。第一阶段利用无偏置的电中性氟自由基对硅锗层进行定点刻蚀，第二阶段再引入反应气体清理底部副产物沉积，确保刻蚀气体垂直纵深穿透。
据论文披露的数据，该工艺实现了超过500:1的硅锗与硅刻蚀选择比。在200纳米夹层结构中硅层单次损耗控制在10埃（1纳米）以内。更关键的是，在64对交替层堆叠结构中实现了超过95%的结构均匀度。
业界分析认为，长鑫存储若能整合北方华创的国产刻蚀设备与相关工艺，将大幅提升向3D DRAM自主量产演进的可行性。在无需依赖EUV光刻机的前提下，国产存储芯片厂商有望持续提升产品密度与性能。
