【導讀】泛林集團發明了一種名為 SPARC dequanxinchenjijishu，yongyuzhizaojuyougaijindianjueyuanxingnengdexinxingtanhuaguibomo。zhongyaodeshi，takeyichenjichaoboceng，bingqiezaigaoshenkuanbidejiegouzhongbaochixingneng

，haibushougongyijichengdeyingxiang
，keyijingshoujinyibuchuli。SPARC 將泛林無與倫比的等離子技術與化學和工藝工程相結合，實現了先進邏輯和 DRAM 集成設計的進一步發展。

芯片已經無處不在：從手機和汽車到人工智能的雲服務器，所有這些的每一次更新換代都在變得更快速、更智能
、更(geng)強(qiang)大(da)。創(chuang)建(jian)更(geng)先(xian)進(jin)的(de)芯(xin)片(pian)通(tong)常(chang)涉(she)及(ji)縮(suo)小(xiao)晶(jing)體(ti)管(guan)和(he)其(qi)他(ta)組(zu)件(jian)並(bing)將(jiang)它(ta)們(men)更(geng)緊(jin)密(mi)地(di)封(feng)裝(zhuang)在(zai)一(yi)起(qi)。然(ran)而(er)，隨(sui)著(zhe)芯(xin)片(pian)特(te)征(zheng)變(bian)得(de)更(geng)小(xiao)
，現(xian)有(you)材(cai)料(liao)可(ke)能(neng)無(wu)法(fa)在(zai)所(suo)需(xu)厚(hou)度(du)下(xia)實(shi)現(xian)相(xiang)同(tong)性(xing)能(neng)
，從(cong)而(er)可(ke)能(neng)需(xu)要(yao)新(xin)的(de)材(cai)料(liao)。

泛林集團發明了一種名為 SPARC dequanxinchenjijishu，yongyuzhizaojuyougaijindianjueyuanxingnengdexinxingtanhuaguibomo。zhongyaodeshi，takeyichenjichaoboceng，bingqiezaigaoshenkuanbidejiegouzhongbaochixingneng，haibushougongyijichengdeyingxiang
，keyijingshoujinyibuchuli。SPARC 將泛林無與倫比的等離子技術與化學和工藝工程相結合
，實現了先進邏輯和 DRAM 集成設計的進一步發展。

提高邏輯器件性能

SPARC 的一個關鍵邏輯應用是 FinFET 間隔層。如下麵的流程所示

，間隔膜沉積在前置結構的柵極和鰭上。薄膜必須遵循現有結構的精確輪廓，並保持厚度一致（結構均勻性）。它(ta)還(hai)必(bi)須(xu)對(dui)下(xia)麵(mian)的(de)層(ceng)具(ju)有(you)出(chu)色(se)的(de)附(fu)著(zhe)力(li)，且(qie)沒(mei)有(you)針(zhen)孔(kong)或(huo)其(qi)他(ta)缺(que)陷(xian)。此(ci)外(wai)，除(chu)了(le)在(zai)柵(zha)極(ji)側(ce)壁(bi)的(de)所(suo)需(xu)位(wei)置(zhi)外(wai)
，它(ta)還(hai)必(bi)須(xu)易(yi)於(yu)從(cong)其(qi)他(ta)任(ren)何(he)地(di)方(fang)移(yi)除(chu)。

薄膜本身就有要求。隨著晶體管按比例縮小，柵極模塊中的電容耦合會增加
，從而降低整體晶體管的性能。SPARC 碳化物薄膜是電絕緣性能更佳的新型材料的絕佳例子，即所謂的“低k薄膜”，用於最大限度地減少這種耦合。現有的低k薄膜通常很脆弱
，無法承受後續步驟中使用的強烈的化學物質，因而會導致整體芯片性能不佳。

泛林的 SPARC 技術可提供均勻
、堅固的低k薄膜
，其厚度和特征內部的成分都是均勻的。SPARC bomobeiqingroudichenji
，meiyouzhijiededenglizitiduixiamiandeminganqijianzaochengsunhuai，tatongguoshiyongyoujuyouyuanchengdenglizitihexinxingqianqutidedutefanyingqichanshengdeziyoujilaishixian。yuzhijiedenglizitizengqiangyuanzicengchenji (ALD) 薄膜不同，它可以輕鬆調整薄膜成分，以更好地預防損壞，優化幹法或濕法刻蝕的選擇性。得到的薄膜很薄、無針孔
，並且可以在芯片製造過程的其餘環節保持正確的矽碳 (Si-C) 鍵合結構，從而保持其介電性能和堅固。

隨著全包圍柵極 (GAA) 架構的出現
，泛林 SPARC 技術的價值變得愈加明顯。新的內部間隔層應用需要一種材料來降低器件的寄生電容——即降低器件之間的幹擾。該薄膜還必須在矽鍺溝道釋放過程中作為外延處理的源極/漏極的保護層。SPARC 沉積的薄膜為該應用帶來了關鍵特性，包括低k值，均勻性，高圖形負載，均勻厚度
，對矽基、氧化物、碳類型材料的出色刻蝕選擇性

，以及器件中的極低泄漏。

同樣有利於 DRAM 架構

隨著器件的微縮，工程師們不斷努力減少位線和電容器觸點之間的電容，以保持良好的信號/噪聲進行位感應。位線深寬比的增加也使傳統的沉積方法難以成功。位線電容的一個重要組成部分是位線和存儲節點觸點 (SNC) 之間的耦合，隨著單位麵積封裝越來越多的器件以降低 DRAM 成本和增加密度，該耦合正在增加。為了減少這種耦合，自 1x nm 技術節點以來，SPARC 沉積的低k間隔材料至關重要。

理想的低k薄膜

使用 SPARC 或單個前驅體活化自由基腔室技術製造的碳化矽氧化物 (SiCO) 薄膜具備密度大、堅固耐用、介電常數低 ~ 3.5-4.9、泄漏率低
、厚度和成分共形性極佳等特點。在 250°C 至 600°C 的廣泛溫度範圍內，碳完全交聯，末端甲基極少甚至沒有，與其他薄膜（如SiOC、SiOCN 或 SiCN）相比，該薄膜具有熱穩定性和化學穩定性。

在 SPARC SiCO 係列中
，遠程等離子體、獨特的前驅體和工藝空間可實現廣泛的成分調整。此外，這些 SPARC SiCO 薄膜在稀氫氟酸和熱磷酸等典型濕法化學物質中的 WER（濕法刻蝕速率）為零
，因此還提供近乎無限的濕法刻蝕選擇性。這些薄膜也是連續的且無針孔的，厚度低於普通替代的一半。

由於這些特性，SPARC SiCO 薄bo膜mo在zai某mou些xie間jian隔ge物wu應ying用yong中zhong實shi現xian厚hou度du最zui小xiao化hua，是shi個ge很hen有you吸xi引yin力li的de選xuan擇ze。鑒jian於yu其qi對dui高gao深shen寬kuan比bi堆dui棧zhan材cai料liao的de顯xian著zhu濕shi法fa選xuan擇ze性xing或huo等deng離li子zi體ti損sun傷shang預yu防fang，這zhe些xie薄bo膜mo能neng夠gou形xing成cheng氣qi隙xi
，減jian少shao電dian容rong耦ou合he
，並bing保bao護hu高gao深shen寬kuan比bi堆dui棧zhan中zhong容rong易yi氧yang化hua或huo損sun壞huai的de工gong藝yi元yuan件jian。SPARC 技術已被領先技術節點的所有主要邏輯/代工廠和 DRAM 製造商采用。隨著集成度和性能擴展挑戰的提升以及深寬比的提高，下一個節點應用程序空間預計將增加。

（來源：泛林集團公司，作者：泛林集團公司副總裁兼電介質原子層沉積產品總經理 Aaron Fellis）

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