作者：泛林集团公司副总裁兼电介质原子层沉积产品总经理 Aaron Fellis
芯片已经无处不在：从手机和汽车到人工智能的云服务器，所有这些的每一次更新换代都在变得更快速、更智能、更强大。创建更先进的芯片通常涉及缩小晶体管和其他组件并将它们更紧密地封装在一起。然而，随着芯片特征变得更小，现有材料可能无法在所需厚度下实现相同性能，从而可能需要新的材料。
泛林集团发明了一种名为 SPARC 的全新沉积技术，用于制造具有改进电绝缘性能的新型碳化硅薄膜。重要的是，它可以沉积超薄层，并且在高深宽比的结构中保持性能，还不受工艺集成的影响，可以经受进一步处理。SPARC 将泛林无与伦比的等离子技术与化学和工艺工程相结合，实现了先进逻辑和 DRAM 集成设计的进一步发展。
提高逻辑器件性能
同样有利于 DRAM 架构
随着器件的微缩，工程师们不断努力减少位线和电容器触点之间的电容，以保持良好的信号/噪声进行位感应。位线深宽比的增加也使传统的沉积方法难以成功。位线电容的一个重要组成部分是位线和存储节点触点 (SNC) 之间的耦合，随着单位面积封装越来越多的器件以降低 DRAM 成本和增加密度，该耦合正在增加。为了减少这种耦合，自 1x nm 技术节点以来，SPARC 沉积的低k间隔材料至关重要。
理想的低k薄膜
使用 SPARC 或单个前驱体活化自由基腔室技术制造的碳化硅氧化物 (SiCO) 薄膜具备密度大、坚固耐用、介电常数低 ~ 3.5-4.9、泄漏率低、厚度和成分共形性极佳等特点。在 250°C 至 600°C 的广泛温度范围内，碳完全交联，末端甲基极少甚至没有，与其他薄膜（如SiOC、SiOCN 或 SiCN）相比，该薄膜具有热稳定性和化学稳定性。
在 SPARC SiCO 系列中，远程等离子体、独特的前驱体和工艺空间可实现广泛的成分调整。此外，这些 SPARC SiCO 薄膜在稀氢氟酸和热磷酸等典型湿法化学物质中的 WER（湿法刻蚀速率）为零，因此还提供近乎无限的湿法刻蚀选择性。这些薄膜也是连续的且无针孔的，厚度低于普通替代的一半。
由于这些特性，SPARC SiCO 薄膜在某些间隔物应用中实现厚度最小化，是个很有吸引力的选择。鉴于其对高深宽比堆栈材料的显著湿法选择性或等离子体损伤预防，这些薄膜能够形成气隙，减少电容耦合，并保护高深宽比堆栈中容易氧化或损坏的工艺元件。SPARC 技术已被领先技术节点的所有主要逻辑/代工厂和 DRAM 制造商采用。随着集成度和性能扩展挑战的提升以及深宽比的提高，下一个节点应用程序空间预计将增加。
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原文始发于微信公众号（泛林集团）：SPARC：用于先进逻辑和 DRAM 的全新沉积技术