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The Study of Cu Films Deposited by Photo-Assisted CVD at Low Temperature
Thesis

The Study of Cu Films Deposited by Photo-Assisted CVD at Low Temperature

Ming-Hsuan Hsieh
Masters, 國立清華大學, 電子工程研究所
2001

Abstract

銅製程 化學氣相沉積 光輔助 CVD copper Cu
隨著元件的尺寸縮小到0.5um以下,多層次的內接導線結構變得更加複雜,而且導線本身也變得更薄更窄。先前所使用的鋁內接導線將面臨高性能和內接導線可靠度的問題。在積體電路中,對於導線的低電阻與更好的可靠度之需求也大大的提高。由於銅具備低電阻和優良的抗電致遷移特性,因而銅被認為是最適合用來取代鋁的金屬。 在各種的沉積方法中,銅的化學氣相沉積法(CVD)被認為是一種有希望的沉積技術。即使是在高深寬比的小洞中,仍然具有優良的保角階梯覆蓋能力。然而,由於作為反應來源的有機金屬材料產生的汙染,由化學氣相沉積方式所鍍的銅膜多半具有高電阻率。 我們已知在較低的成長溫度下,銅膜的汙染會下降。因此在此文中,我們使用光輔助化學氣相沉積法(photo-assisted CVD)在低溫下成長CVD銅膜。在我們的研究中,我們證明了在低溫(~100℃)下利用光輔助化學氣相沉積法沉積銅膜的可行性。在此文中,藉由使用輝光放電儀(GDS),我們證明了在低溫(~100℃)下利用光輔助化學氣相沉積法沉積銅膜可使碳含量變低,同時也得到了較低的電阻率。同時,我們也更進一部地利用X光繞射分析儀、α-stepper、掃描式電子顯微鏡等儀器來分析光輔助化學氣相沉積法沉積的銅膜,來調查其晶相、電阻率、成長速率、溼蝕刻速率、階梯覆蓋及填洞能力,另外也比較了傳統CVD與光輔助CVD的可靠度,使我們的研究能更加完備。

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