DCVD HDP工藝在半導(dǎo)體制造中的應(yīng)用和改善.pdf

1、本課題主要以介電質(zhì)化學(xué)氣相淀積(DCVD)工藝為基礎(chǔ),以高密度等離子體CVD(HDPCVD)作為研究對象,對其中出現(xiàn)的淺溝槽絕緣層鑰匙孔缺陷(Void Defect)和金屬互聯(lián)層電漿損傷(Plasma Damage)兩種現(xiàn)象進行研究,對引起這兩種缺陷的形成機理進行了研究。并且針對這兩種缺陷的形成機理,通過改變工藝配方和工藝流程的形式,達到了改善缺陷的目的。
　　當(dāng)器件持續(xù)縮小至深亞微米的范圍時,造成作為隔離兩個MOS管的淺溝槽絕緣

2、變得深且窄,對HDPCVD工藝的間隙填充能力帶來了新的挑戰(zhàn)。實驗表明,通過控制淀積刻蝕比可以有效改善HDPCVD的間隙填充能力。進一步研究發(fā)現(xiàn),工藝配方中射頻(RF)功率的設(shè)置,刻蝕氣體的種類是控制淀積刻蝕比的主要方法。通過優(yōu)化這兩種參數(shù)設(shè)定,就可以通過改變淀積刻蝕比達到改善HDPCVD間隙填充能力的要求。
　　金屬互聯(lián)層電漿損傷是HDPCVD工藝利用高密度的電漿對其填充絕緣薄膜二氧化硅,金屬線出現(xiàn)彎曲,變形甚至斷裂的現(xiàn)象。通過對

3、金屬互聯(lián)層電漿損傷的長期觀察,發(fā)現(xiàn)硅片上高的熱負荷是形成電漿損傷的主要原因之一。通過兩種途徑來改善,一是改善HDPCVD的淀積工藝步驟,主要降低射頻功率來降低熱負荷,淀積步驟從傳統(tǒng)的一步淀積向多步淀積轉(zhuǎn)變;二是增加富硅氧化層,減少HDPCVD的薄膜厚度來改善電漿對金屬線的損傷。
　　通過本課題的研究,對淺溝槽絕緣層鑰匙孔缺陷和金屬互聯(lián)層電漿損傷提出了一個清晰的思路,提高了工藝的穩(wěn)定性,并使得HDPCVD工藝在應(yīng)用方面得到了拓展。<