PⅤD Ti
发布时间:2017/10/23 20:43:49
为了解决gluc larr厚度与填洞要求的矛盾,业界的主要努力集中在提高阶梯覆盖率方面,OPA2227UA在不改变沉积厚度的前提下,尽量增加生长在侧壁的薄膜厚度。对于Ti,一直采用PVD工艺。对于早期PVD I艺,由于粒子(原子和离子)到wafer表面的人射没有很好的方向性。contact顶部接触角比底部大,而且由于侧壁对底部的遮挡效应(shadow effect),顶部沉积的原子就比底部多,在∞ntact顶部形成overl△ang。但由于早期的∞ntact特征尺寸大,overhang不是一个问题。随着∞ntact尺寸不断减小,overhang引起的问题逐渐凸现。为了解决这个问题,业界一直在改进机台,主要是提高粒子的垂直人射比例,使更多的原子或离子到达∞ntact底部,从而提高step∞verage。
图6,18为机台的演变历程。最早的chamber只有一个DC power,对粒子的人射方向没有控制。到了第二代有两种改进。一种是在chamber中间加了筛子(collimator),让垂直方向入射的粒子通过,其他方向的粒子被阻挡而沉积在∞llimator上面。这种方法的缺点是沉积效率低,而且沉积在∞11imator上的薄膜容易剥离,形成微观颗粒掉在wafer上面,产生缺陷。另一种方法是拉长(long thlow)靶材到wafer表面的距离,最后到达wafer表面的粒子都是近乎垂直人射方向的粒子。它的缺点也是沉积效率低。在这两种类型机台基础上,叉分别发展了第三代。一种是SIP(self ionized Plasma)chamber,在long thr°w的基础上,使用了非平衡的磁铁(unbalance magnetic),增强粒子在垂直方向上的运动,在pedestal上接了RF以产生bias吸引离子,顶端的magnetic磁力线范围在target附近,约束更多的离子轰击target产生沉积粒子。这些Ti原子自离化(self io“zed)产生Ti ,使Ti/'Γi由一般PVD的5%增大到⒛%。离化率的提高和RF的偏压共同作用使step∞吹rage得到明显改善。另外一种更先进的第三代chamber称之IMP(ionlzed metal plasma)chamber。相较⒊P,IMP cl△amber的中间部位加了线圈(RF∞il)用以离化Tl,同时chamber压力也较高,使热离化率增加。IMP的Ti /Ti在40%~60%,比⒏P的20%大很多,所以其人射
角分布是所有工艺中最集中的(见图6,19)。一般的,SIP用在0,25um以上I艺,到了0.18um及以下,都使用IMP△工艺,而且可以延续到32nm。
为了解决gluc larr厚度与填洞要求的矛盾,业界的主要努力集中在提高阶梯覆盖率方面,OPA2227UA在不改变沉积厚度的前提下,尽量增加生长在侧壁的薄膜厚度。对于Ti,一直采用PVD工艺。对于早期PVD I艺,由于粒子(原子和离子)到wafer表面的人射没有很好的方向性。contact顶部接触角比底部大,而且由于侧壁对底部的遮挡效应(shadow effect),顶部沉积的原子就比底部多,在∞ntact顶部形成overl△ang。但由于早期的∞ntact特征尺寸大,overhang不是一个问题。随着∞ntact尺寸不断减小,overhang引起的问题逐渐凸现。为了解决这个问题,业界一直在改进机台,主要是提高粒子的垂直人射比例,使更多的原子或离子到达∞ntact底部,从而提高step∞verage。
图6,18为机台的演变历程。最早的chamber只有一个DC power,对粒子的人射方向没有控制。到了第二代有两种改进。一种是在chamber中间加了筛子(collimator),让垂直方向入射的粒子通过,其他方向的粒子被阻挡而沉积在∞llimator上面。这种方法的缺点是沉积效率低,而且沉积在∞11imator上的薄膜容易剥离,形成微观颗粒掉在wafer上面,产生缺陷。另一种方法是拉长(long thlow)靶材到wafer表面的距离,最后到达wafer表面的粒子都是近乎垂直人射方向的粒子。它的缺点也是沉积效率低。在这两种类型机台基础上,叉分别发展了第三代。一种是SIP(self ionized Plasma)chamber,在long thr°w的基础上,使用了非平衡的磁铁(unbalance magnetic),增强粒子在垂直方向上的运动,在pedestal上接了RF以产生bias吸引离子,顶端的magnetic磁力线范围在target附近,约束更多的离子轰击target产生沉积粒子。这些Ti原子自离化(self io“zed)产生Ti ,使Ti/'Γi由一般PVD的5%增大到⒛%。离化率的提高和RF的偏压共同作用使step∞吹rage得到明显改善。另外一种更先进的第三代chamber称之IMP(ionlzed metal plasma)chamber。相较⒊P,IMP cl△amber的中间部位加了线圈(RF∞il)用以离化Tl,同时chamber压力也较高,使热离化率增加。IMP的Ti /Ti在40%~60%,比⒏P的20%大很多,所以其人射
角分布是所有工艺中最集中的(见图6,19)。一般的,SIP用在0,25um以上I艺,到了0.18um及以下,都使用IMP△工艺,而且可以延续到32nm。