對3D NAND,、DRAM和邏輯芯片制造商來說,，高深寬比復(fù)雜架構(gòu)下的填隙一直是一大難題。

對此,，泛林集團(tuán)副總裁兼電介質(zhì)原子層沉積(ALD)產(chǎn)品總經(jīng)理Aaron Fellis介紹了Striker?FE增強(qiáng)型ALD平臺將如何以其高性能推進(jìn)技術(shù)路線圖的發(fā)展。

沉積技術(shù)是推進(jìn)存儲器件進(jìn)步的關(guān)鍵要素,。但隨著3D NAND堆棧的出現(xiàn),，現(xiàn)有填充方法的局限性已開始凸顯。

泛林集團(tuán)去年推出的Striker?FE增強(qiáng)版原子層沉積(ALD)平臺可解決3D NAND和DRAM領(lǐng)域的半導(dǎo)體制造難題,。該平臺采用了被稱為“ICEFill”的先進(jìn)電介質(zhì)填充技術(shù),，可用于先進(jìn)節(jié)點(diǎn)下的3D NAND和DRAM架構(gòu)以及邏輯器件。泛林集團(tuán)副總裁兼電介質(zhì)ALD產(chǎn)品總經(jīng)理Aaron Fellis指出,，填充相關(guān)技術(shù)的需求一直存在,，但原有的那些方法已不能滿足新的需求，尤其是3D NAND堆棧越來越高,。他表示：“除了堆疊層數(shù)非常高以外,，為了能整合不同步驟，還要通過刻蝕來滿足不同的特征需求,。最終我們需要用介電材料重新進(jìn)行填充,，這種材料中最常見的則是氧化硅?！?/p>

Fellis指出,，化學(xué)氣相沉積、擴(kuò)散/熔爐和旋涂工藝等半導(dǎo)體制造行業(yè)一直以來使用的傳統(tǒng)填充方法總要在質(zhì)量,、收縮率和填充率之間權(quán)衡取舍,，因此已無法滿足3D NAND的生產(chǎn)需求，“這些技術(shù)往往會收縮并導(dǎo)致構(gòu)建和設(shè)計的實(shí)際結(jié)構(gòu)變形”,。

由于穩(wěn)定,、能耐受各種溫度且具備良好的電性能，氧化硅仍然是填隙的首選材料,，但其沉積技術(shù)已經(jīng)有了變化,。以泛林集團(tuán)的Striker ICEFill為例，該方案采用泛林獨(dú)有的表面改性技術(shù),，可以實(shí)現(xiàn)高選擇性自下而上的無縫填充,，并同時能保持原子層沉積(ALD)固有的成膜質(zhì)量。

Fellis表示：“標(biāo)準(zhǔn)ALD技術(shù)能大幅提升沉積后的成膜質(zhì)量,，這樣就解決了收縮的問題,。”

采用ICEFill先進(jìn)電介質(zhì)填隙技術(shù)的Striker?FE增強(qiáng)版原子層沉積平臺可用于3D NAND和DRAM架構(gòu)的填充

在Fellis看來,，即使能通過高密度材料實(shí)現(xiàn)良好的內(nèi)部機(jī)械完整性,，標(biāo)準(zhǔn)ALD仍可能導(dǎo)致某些器件中出現(xiàn)間隙，而且其延展性可能出現(xiàn)問題,。而采用自下而上填充的ICEFill則能實(shí)現(xiàn)非常高質(zhì)量的內(nèi)部成膜且不會收縮,?！八目裳诱剐苑浅８摺,！彼硎?，這意味著可用其滿足任何步驟的填充需求,，包括用于提升機(jī)械強(qiáng)度和電性能等,，“在所制造的器件內(nèi)部某一特定間隙中，填充材料都具有統(tǒng)一的特性,?！?/p>

用于存儲器件的沉積技術(shù)有自己的路線圖，而推動其發(fā)展的各種存儲技術(shù)進(jìn)步也同時決定了現(xiàn)有技術(shù)的“保質(zhì)期”,，F(xiàn)ellis表示,，“技術(shù)將向更高和更小發(fā)展”。預(yù)料到3D NAND堆棧增高帶來的挑戰(zhàn),，泛林集團(tuán)早已開始著手改進(jìn)其Striker產(chǎn)品,。他說：“隨著客戶按自己的路線圖發(fā)展，我們看到他們需要提高成膜性能的需求,。堆疊依然是創(chuàng)新的推動力,。”

美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)調(diào)查公司VLSI Research總裁Risto Puhakka表示,，作為ALD技術(shù)的主導(dǎo)者,，泛林集團(tuán)的技術(shù)需求反映了存儲行業(yè)的普遍需求，即通過提升存儲密度來滿足人工智能等應(yīng)用的高存儲需求,，但同時還要避免成本提升,。而3D NAND等存儲器件隨著堆棧高度不斷提升，對填充技術(shù)也提出了更高的要求,。Puhakka說：“堆棧相關(guān)的制造難題越來越多,，芯片制造商也會擔(dān)心花費(fèi)過高的問題?！痹谶@種情況下,，繼續(xù)使用非常熟悉的材料（例如氧化硅）有助于更好地預(yù)測成本。