Bilim insanları, SSD üretiminde kullanılan 3D NAND flash belleklerin üretim sürecinde devrim yaratabilecek bir aşındırma (etching) tekniği geliştirdi. Bu yeni teknik, hidrojen florür plazması kullanılarak aşındırma hızını önemli ölçüde artırmayı vaat ediyor. Aşındırma, yarı iletken üretiminde, belirli katmanlardan istenmeyen malzemelerin kontrollü bir şekilde kaldırılması ve devre desenlerinin oluşturulması işlemidir. Bu işlem, fotolitografi ile belirlenen alanlar dışındaki malzemeyi seçici olarak aşındırarak mikroçiplerin hassas yapısını oluşturur. Genellikle ıslak (kimyasal çözeltilerle) ya da kuru (plazma bazlı) aşındırma yöntemleri kullanılır. Kuru aşındırma, özellikle yüksek hassasiyet ve dikey profiller gerektiren modern yarı iletken üretiminde yaygın olarak tercih edilmektedir.
Yeni nesil aşındırma tekniği, SSD üretimini hızlandıracak
Bu yeni plazma tabanlı aşındırma tekniği, özellikle 3D NAND belleklerde veri depolama yoğunluğunu artırmak ve üretim sürecini hızlandırmak amacıyla önemli bir adım olarak görülüyor. Şu anda, NAND flash bellekler, daha fazla depolama kapasitesine ulaşabilmek için 3D NAND adı verilen dikey yığınlama yöntemine geçiş yapmış durumda. Bu yöntemle bellek hücreleri üst üste katmanlar halinde yerleştirilir ve her katman ek bir depolama kapasitesi ekler. Ancak, bu artan katman sayısı üretim sürecini daha karmaşık ve zorlu hale getiriyor. Üreticiler, daha fazla katman eklemek için aşındırma sürecinde hassasiyet ve hız sağlamak zorunda kalıyor.
Yeni geliştirilen hidrojen florür plazması tabanlı teknik, bu zorlukları aşmayı hedefliyor. Araştırma ekibi, bu yöntemi kullanarak aşındırma hızını dakikada 310 nanometreden 640 nanometreye çıkarmayı başardı. Bu hız artışı, SSD üretiminde önemli bir avantaj sağlar çünkü daha hızlı aşındırma işlemleri, daha fazla bellek katmanının daha kısa sürede işlenmesine olanak tanır. Ayrıca, açılan deliklerin daha temiz olduğu gözlemlendi, bu da daha hassas ve verimli bir üretim süreci anlamına geliyor. Bu, özellikle SSD ve diğer yarı iletken cihazlar için kritik öneme sahip olan mikroçiplerin hassas yapısını etkileyebilir ve üretimdeki hata oranlarını düşürebilir.
Araştırmacılar, bu yöntemi daha da geliştirmek için hidrojen florür plazmasına yeni bileşenler eklemeyi de denediler. Özellikle fosfor triflorür eklemesi, silikon dioksit aşındırma hızını dört katına çıkardı. Bu gibi gelişmeler, SSD üretiminde daha fazla yoğunluk ve depolama kapasitesi sunan bellekler üretmenin kapısını aralayabilir.
Ancak, bu yeni tekniğin ticari üretime entegrasyonu ve seri üretime geçirilmesi henüz kesinlik kazanmış değil. Princeton Plazma Fiziği Laboratuvarı’ndan Igor Kaganovich, özellikle yapay zeka ve büyük veri çağında, daha yoğun bellek teknolojilerine olan ihtiyacın arttığını vurguladı. Bu yeni aşındırma tekniği, bellek üretiminde önemli bir engeli aşabilir. Yine de, bu yöntemin tüketicilere daha ucuz veya daha yoğun NAND yongaları sağlayıp sağlamayacağını söylemek için erken. Şu anda, tekniğin ticari olarak uygulanabilirliğinin kanıtlanması ve geniş ölçekte üretim için ölçeklendirilmesi gerekmektedir.
Sonuç olarak, bu yeni aşındırma tekniği, SSD üretim süreçlerini hızlandırabilir ve daha yoğun bellek teknolojilerinin önünü açabilir. Ancak bu tekniğin seri üretime geçmeden önce daha fazla geliştirilmesi ve test edilmesi gerekiyor.
