薄层金属沉积需要良好的台阶覆盖性

发布时间:2017/10/12 22:07:54

在接触孔钨栓填充、后端互PT4115连工艺铜填充以及后栅极△艺中的栅极填充中,一个共同的组成部分是阻挡层或晶籽层沉积或类阻挡层沉积,或可统一成为薄层金属沉积。薄层金属沉积需要良好的台阶覆盖性(step∞verage),传统的MC)CVD或PVD工艺在阻挡层或晶籽层沉积上已经沿用多年,随着互连通孔尺寸的减小,台阶覆盖等问题已经成为限制其继续应用的瓶颈。原子层气相沉积(Atomic Layer Dcposition,AI'D)技术正在逐步成为主流。

AIη过程是在经过活性表面处理的衬底上进行,首先将第一种反应物引人反应室使之发生化学吸附,直至衬底表面达到饱和;过剩的反应物则被从系统中抽出清除,然后将第二种反应物放入反应室,使之和衬底上被吸附的物质发生反应;剩余的反应物和反应副产品将再次通过泵抽或惰性气体清除的方法清除干净,这样就可得到日标化合物的单层饱和表面。这种AI'D的循环可实现一层接一层的生长从而可以实现对沉积厚度的精确控制。AI'D技术在台阶覆盖、侧壁及底部覆盖等方面都表现优异,但是ALD沉积速率较低的劣势也亟待改善。

AI'D相比传统的M()CVD和PVD等沉积△艺具有先天的优势。它充分利用表面饱和反应天生具各厚度控制能力及高度的稳定性,对温度和反应物通量的变化不太敏感。这样得到的薄膜既纯度高、密度高、平整,又具有高度的保型性,即使对于纵宽比高达100:1的结构也可实现良好的阶梯覆盖。ALD也顺应下业界向更低的热预算发展的趋势,多数I艺都可以在400℃以下进行。由于ALD是基于在交互反应程中的自约束性生长,此△艺必须经过精细的调节来达到最合适的结果[7卩。

在接触孔钨栓填充、后端互PT4115连工艺铜填充以及后栅极△艺中的栅极填充中,一个共同的组成部分是阻挡层或晶籽层沉积或类阻挡层沉积,或可统一成为薄层金属沉积。薄层金属沉积需要良好的台阶覆盖性(step∞verage),传统的MC)CVD或PVD工艺在阻挡层或晶籽层沉积上已经沿用多年,随着互连通孔尺寸的减小,台阶覆盖等问题已经成为限制其继续应用的瓶颈。原子层气相沉积(Atomic Layer Dcposition,AI'D)技术正在逐步成为主流。

AIη过程是在经过活性表面处理的衬底上进行,首先将第一种反应物引人反应室使之发生化学吸附,直至衬底表面达到饱和;过剩的反应物则被从系统中抽出清除,然后将第二种反应物放入反应室,使之和衬底上被吸附的物质发生反应;剩余的反应物和反应副产品将再次通过泵抽或惰性气体清除的方法清除干净,这样就可得到日标化合物的单层饱和表面。这种AI'D的循环可实现一层接一层的生长从而可以实现对沉积厚度的精确控制。AI'D技术在台阶覆盖、侧壁及底部覆盖等方面都表现优异,但是ALD沉积速率较低的劣势也亟待改善。

AI'D相比传统的M()CVD和PVD等沉积△艺具有先天的优势。它充分利用表面饱和反应天生具各厚度控制能力及高度的稳定性,对温度和反应物通量的变化不太敏感。这样得到的薄膜既纯度高、密度高、平整,又具有高度的保型性,即使对于纵宽比高达100:1的结构也可实现良好的阶梯覆盖。ALD也顺应下业界向更低的热预算发展的趋势,多数I艺都可以在400℃以下进行。由于ALD是基于在交互反应程中的自约束性生长,此△艺必须经过精细的调节来达到最合适的结果[7卩。