在西方对华出口先进性极紫外光刻设备的持续收紧的背景下，中国芯片设计与制造企业正把突破口转向垂直方向。
中国半导体重要供应商北方华创近期设备齐全，已开发出一种用于制造3D DRAM芯片的两步抛光工艺。
相关论文已发表于电气与电子工程师学会收录期刊，重点阐述了在3D DRAM六十四层结构中实现均匀精密的技术进展。
从横向到纵向的技术转向
硅极布线光刻技术的核心优势在于，可以使芯片在片表面实现更精细的横向电路布局。
而在无法获得该设备的情况下，中国厂商正尝试通过纵向来提升晶体管密度，替代传统的微缩路径。
图片由Global Semi Research提供
今年早些时候，华为发布的“Tau Scaling”架构就采用了类似的思路，其核心的LogicFolding技术通过统筹整合所有逻辑电路，有望在2031年前达到相当于1.4纳米制程的性能与密度水平。
北方华创此次公布的研究，则表明中国厂商正在存储芯片制造领域尝试同样的技术路径。
论文描述了一种依赖硅与硅汞交替层的均匀精密方法。
在3D DRAM设计中，这两种材料交替进行，另外需要去除硅层，为硅层之间的字线、位线与感应腾出空间，这样的过程即为精密加工。
传统精密工艺面临三大难题：化学试剂容易腐蚀接头的硅层，破坏结构均匀性；副产物容易沉积在底部；化学试剂也难以充分实现不锈钢区域。
北方华创称，其新工艺已经克服了上述问题，这一进展的行业术语分别对应“选择比不足”与“微负载效应”问题，解决它们意味着精度均匀性的实质提升。
数据背后的技术含金量
刘恩旭、李俊杰、周娜、陈锐、邵华、高剑峰、张清竹、孔珍珍、林红晓、张晨晨等。 2023.“环栅晶体管工艺中15周期Si0.7Ge0.3/Si多层结构的选择性干法刻蚀效应研究”，纳米材料13，第1期。 14：2127。https://doi.org/10.3390/nano13142127
具体来说，该工艺分为两个步骤。
第一步向硅生殖层喷射不带电的中性试剂，确保精密材料只针对硅生殖层发生反应，并在硅生殖层表面形成一层极薄的生殖生殖保护膜。
第二步则通过化学反应产生的副产物，从而消除微负载效应带来的干扰。
据该公司披露，这一工艺实现了大于500比1的硅与硅晶圆的精密选择比，意味着在厚度为200纳米的夹层结构中，硅晶圆的精密精度是硅层的500倍以上。
同时，硅层的吸附被控制在小于10埃，结构性故障达到95%以上，即在64对层结构中，若拾取厚度为200纳米，底层厚度仍能保持在约190纳米左右。
若这些数据能够在量产环境中得到验证，长鑫存储等中国存储芯片企业将助力架构开先进光刻设备的否定，向3D DRAM这一下一代存储技术迈进。
从更宏观的角度看，无论是华为的逻辑芯片路线，还是北方华创的存储芯片路线，都指向同一个产业逻辑：当横向微缩路线被出口管制切断时，纵向正在成为中国半导体产业绕道突围的共同选择。
