台积电-PVD-金属溅镀制程简介资料课件.ppt

1、RK YangJUN.2004 P.1ConfidentialSecurity C金属沉积制程简介金属沉积制程简介F10 E2 TF PE 钟承翰钟承翰2004/6/25F10E2 CHChungJUN.2004 P.2ConfidentialSecurity CWafer 在在IC Fab 中的流程中的流程F10E2 CHChungJUN.2004 P.3ConfidentialSecurity C金属在金属在IC制程中的作用制程中的作用金属互联与高架桥公路金属互联与高架桥公路F10E2 CHChungJUN.2004 P.4ConfidentialSecurity C金属在金属在IC制程中

2、的作用制程中的作用截面图：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/TINF10E2 CHChungJUN.2004 P.5ConfidentialSecurity C金属金属 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：填洞能力差金属金属 CVD机台：AMAT CENTURA 或 NVLS ALTUS,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F

3、10E2 CHChungJUN.2004 P.6ConfidentialSecurity C什么是什么是PVDPVD PVD 是物理气相沉积是物理气相沉积(P Physical hysical V Vapor apor D Deposition)eposition)的缩写，由的缩写，由帶能量帶能量的離子撞擊的離子撞擊金属靶材金属靶材,致使表面的原子飛散出來致使表面的原子飛散出來,附著於基板上形成薄附著於基板上形成薄膜之現象膜之現象.F10E2 CHChungJUN.2004 P.7ConfidentialSecurity CF10E2 CHChungJUN.2004 P.8Confidenti

4、alSecurity CEndura chamber 配置配置Mark ShieldingTi-silicideCVD TINE/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 ALCU1 沉积 Ti1/4 沉积 IMP Ti2/4 沉积 TIN4 沉积 TIN2/3 沉积 CVD TINA 传送A 传送A 传送B 冷却B 冷却B 冷却F10E2 CHChungJUN.2004 P.9ConfidentialSecurity CMark 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F10E2 CHChung

5、JUN.2004 P.10ConfidentialSecurity CPVD TIN:夹在金属线的上下，有二种不同目的。F10E2 CHChungJUN.2004 P.11ConfidentialSecurity CDCLongthrowDCCollimatorPlasmaDCRFVectra IMPStandard PVDPVD 制程的填洞能力制程的填洞能力F10E2 CHChungJUN.2004 P.12ConfidentialSecurity CPCII(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cont

6、act/via的接触电阻。F10E2 CHChungJUN.2004 P.13ConfidentialSecurity CIMP 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。F10E2 CHChungJUN.2004 P.14ConfidentialSecurity C为什么用CVD TIN?得到得到TIN的方法有两种：的方法有两种：oPVD TIN-物物理轰击理轰击oCVD TIN-化化学气象反应学气象反应(热反应热反应)CVD TIN的优点的优点o台阶覆盖台阶覆盖(step coverage)比较好比较好 P

7、VD TINCVD TINF10E2 CHChungJUN.2004 P.15ConfidentialSecurity CW 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。F10E2 CHChungJUN.2004 P.16ConfidentialSecurity CMonitor项目与影响项目与影响Monitor 的目的是确保制程结果不会超出控制规范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厚度

8、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，从而导致整个器件的报废。路或者断路，从而导致整个器件的报废。厚度：厚度：颗粒：颗粒：颗粒同样也可能会让局部线路短路或者断路。颗粒同样也可能会让局部线路短路或者断路。漏率：漏率：漏率过大会让制程漏率过大会让制程chamber达不到要求的真空度，影响到金属达不到要求的真空度，影响到金属薄膜的品质，也会增加薄膜的品质，也会增加chamber内的颗粒数。内的颗粒数。Mark Shielding：Mark Shielding OOC时，将会导致时，将会导致Mark的位置被薄膜掩盖的位置被薄膜掩盖住，到住，到Photo时会导致无法对准。时会导致

9、无法对准。AlCu Delay Time：AlCu Delay Time定义为定义为AlCu镀完到镀完到TiN镀完的时间，如果镀完的时间，如果这个时间过长，这个时间过长，AlCu薄膜将会转变得难蚀刻，残留会导致器薄膜将会转变得难蚀刻，残留会导致器件短路。件短路。MF10E2 CHChungJUN.2004 P.17ConfidentialSecurity C注意事项注意事项l 控片准备：控片准备：PVD TiN,Ti Silicide,AlCu 的厚度和的厚度和Dep-PD控片为控片为(Bare Silicon+Thermal Oxide 1k)(两面均为两面均为蓝色蓝色)Scrubber 和

10、和 Enhance-PD 控片为控片为 bare silicon 严禁含有光阻的晶片直接进严禁含有光阻的晶片直接进PVD机台机台l 时间控制：时间控制：AlCu Delay time OOC(Out Of Control)Ti silicide Q-time Run货时间异常货时间异常l 4个个stage 的的Scrubber 机台，机台，lot置于置于STAGE 1、2,则空则空 Boat应对应置于应对应置于Stage 3、4，run完后完后slot位置颠倒位置颠倒(原来原来slot1变为变为slot25)。3个个stage 的的Scrubber 机台机台wafer run 完后回到原来位置完后回到原来位置