Abstract
本研究是利用場發射式穿透電子顯微鏡(FEG-TEM)及能量過濾成像系統( Energy-Filter)來觀察離子化金屬電漿薄膜沉積技術(Ionized Metal Plasma)沉積之鈦金屬薄膜特性. 離子化金屬電漿薄膜沉積技術是 利用濺鍍(Sputtering)與電感耦式電漿(Inductively Coupled Plasma,簡 稱ICP)互相結合的方式來達成獨立控制被濺鍍物質離子化程度與離子能 量.本實驗控制製程條件中之基板偏壓來探討其對薄膜特性的影響.主要研 究方向為:(1)階梯覆蓋能力(Step Coverage),(2)IMP Ti/Si界面研究. 實驗結果顯示,鈦薄膜於接觸井(Contact)的階梯覆蓋能力,隨著基板偏壓 的增加而有明顯的改善.當基板偏壓頻率達到13.56MHz(及基板偏壓達 到-164V)時,鈦薄膜於接觸井(Contact)的階梯覆蓋能力在相對比率( Aspect Ratio)增至5.5依然能保持38.51%的水準.突懸(Over-hang)比率近 乎零的"Corner-Rounding"輪廓使IMP Ti於高接觸井的應用沒有傳統製程 薄膜沉積不良的現象.另一方面,在鈦矽界面研究中得知,離子化金屬電漿 薄膜沉積技術所沉積的離子具有高密度與高動量的特性.因此在薄膜沉積 初期,會對矽基材表面產生濺擊效果.由鈦矽界面層的厚度與沉積時間的多 項式函數關係亦可推論出,IMP Ti/Si界面反應初期的動力並非界面反應速 率控制(Interface Controlled),或是擴散反應控制( DiffesionControlled).