W plug现在都采用有较高填洞能力的CVD I艺,主要有两个步骤,第一步是形核(nucleation),OPA2237EA第二步是体沉积(bulk deposition)。为了降低阻值,业界针对这两步做了大量的工作。

   对于形核层,有两个主要的方向:①尽量减少形核层的厚度,因为形核层的阻值较体层高,所以要在满足填洞能力的要求下尽量减少形核层的厚度。②增大形核层的晶粒度,晶粒越大,阻值越低。传统的WCVD工艺的nucleation主要是sH4和WF6在一定温度和压力下进行混合反应,到30nm厚时才能为体沉积提供均匀的nucleation larr,否则在体沉积时局部沉积过快,在∞lltact中形成封口。

   PNL(pulse nucleation laycr)工艺是最早的改进工艺,主要采用了类似原子层沉积的概念,反应时先向chamber通入⒏H4,当SiH4在基体表面平铺均匀后,再通人WF6,形成1nm的钨层。这样的过程重复4~5次,就可以形成非常均匀的形核层,厚度约5nm,晶粒直径约30nm。PNL的另一个主要措施是在SlH龟和WF6反应循环之前,先通人B2H6。⒏H1和WF6反应要在TiN的催化作用下才能进行,这样contact中TiN覆盖不好的部位就会形成空洞。B2H6的特性是可以在⒏02,TiN和Sl表面分解成B和H,然后再由B和WF6反应形成W,避免了因TiN填洞差引起的空洞。