台积电-PVD-金属溅镀制程简介.ppt

1、金属沉积制程简介,F10 E2 TF PE 钟承翰 2004/6/25,Wafer 在IC Fab 中的流程,金属在IC制程中的作用,金属互联与高架桥公路,金属在IC制程中的作用,截面图：,金属导线： ALCU 金属接点： TiSi2, WSi2 保险丝: ALCU 金属通道: W 黏着层, 阻绝层: Ti/TIN,金属 PVD,机台： AMAT ENDURA, 多重 chamber 制程 制程种类： Mark Shielding, Ti-silicide, CVD TIN 优点： 纯度高,速度快 缺点： 填洞能力差,金属 CVD,机台： AMAT CENTURA 或 NVLS ALTUS,

2、单一 chamber 制程 制程种类： WCVD, CVD-TIN, WSix 优点： 纯度低,速度慢 缺点： 填洞能力好,什么是PVD,PVD 是物理气相沉积(Physical Vapor Deposition)的缩写，由帶能量的離子撞擊金属靶材, 致使表面的原子飛散出來, 附著於基板上形成薄膜之現象.,Endura chamber 配置,Mark Shielding,Ti-silicide,CVD TIN,E/F 去水气，转边,E/F 去水气，转边,E/F 去水气，转边,C/D 去除氧化层,1/3 沉积 ALCU,1 沉积 Ti,1/4 沉积 IMP Ti,2/4 沉积 TIN,4 沉积

3、TIN,2/3 沉积 CVD TIN,A 传送,A 传送,A 传送,B 冷却,B 冷却,B 冷却,Mark shielding: 为了要遮住给黄光对准用的眼睛。 图解：,新 ALCU 靶材,旧 ALCU 靶材,PVD TIN: 夹在金属线的上下，有二种不同目的。,PVD 制程的填洞能力,PCII(pre-clean)是用在degas之后，是为了去除silicon或者metal表面的氧化物和颗粒等一些东西，目的是为了降低contact/via的接触电阻。,IMP TI(ionized metal plasma)能提供较好的台阶覆盖(与Co-Ti相比)，同时PM cycle长，cost低。,为什么

4、用CVD TIN?,得到TIN的方法有两种： PVD TIN-物理轰击 CVD TIN-化学气象反应(热反应) CVD TIN的优点 台阶覆盖(step coverage)比较好,PVD TIN,CVD TIN,W CVD 简介,SiH4 Si +H2， WF6 + SiH4 - W + SiF4 WF6 + H2 - W+HF W CVD对孔(contact/via)的填充能力优于用溅镀的方法来填充。,Monitor项目与影响,Monitor 的目的是确保制程结果不会超出控制规范(Out Of Control),厚度异常会导致蚀刻的残留或过蚀刻，这样就会有局部线路短路或者断路，从而导致整个器

5、件的报废。,厚度：,颗粒：,颗粒同样也可能会让局部线路短路或者断路。,漏率：,漏率过大会让制程chamber达不到要求的真空度，影响到金属薄膜的品质，也会增加chamber内的颗粒数。,Mark Shielding：,Mark Shielding OOC时，将会导致Mark的位置被薄膜掩盖住，到Photo时会导致无法对准。,AlCu Delay Time：,AlCu Delay Time定义为AlCu镀完到TiN镀完的时间，如果这个时间过长， AlCu薄膜将会转变得难蚀刻，残留会导致器件短路。,M,注意事项,控片准备： PVD TiN, Ti Silicide, AlCu 的厚度和Dep-PD控片为(Bare Silicon+Thermal Oxide 1k) (两面均为蓝色) Scrubber 和 Enhance-PD 控片为 bare silicon 严禁含有光阻的晶片直接进PVD机台 时间控制： AlCu Delay time OOC(Out Of Control) Ti silicide Q-time Run货时间异常 4个stage 的Scrubber 机台，lot置于STAGE 1、2,则空 B