PVD改善RF反射功率培訓(xùn)資料

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。PVD改善RF反射功率-PVD預(yù)清洗工作室內(nèi)RF反射功率的改善作者:在0.18和0.13m技術(shù)中，廣泛采用Co/TiN淀積工藝形成CoSix，提供多晶硅柵所需的低接觸電阻。CoSix的形成對(duì)晶圓表面原本存在的氧化物和周?chē)h(huán)境污染非常敏感。為了在Co/TiN淀積前去除殘余物，要求淀積Co膜前進(jìn)行預(yù)清洗工藝。在預(yù)清洗過(guò)程中，工作室相應(yīng)的RF反射功率過(guò)高問(wèn)題對(duì)刻蝕速率和微粒行為有很大影響。本文給出了降低Co預(yù)清洗室RF反射功率的三種方法。)NR(x+B3S(t/BRF反射功率問(wèn)題初探3v&t.J6q5PCII

2、工作室采用一個(gè)RF諧振腔和二個(gè)頻率不同的RF發(fā)生器。它應(yīng)用非反應(yīng)性Ar等離子在Co/TiN淀積前輕微刻蝕晶圓。通常，用這種Ar等離子轟擊有望去除一薄層（約3060A）氧化物。眾所周知，高能量Ar等離子有時(shí)會(huì)導(dǎo)致高泄漏電流和器件損傷。因此，保持RF功率穩(wěn)定以維持刻蝕性能是最為要緊的。)對(duì)于較薄的Co/TiN制作，要求極短的刻蝕時(shí)間（幾秒）、低RF功率和低RF啟動(dòng)壓力情況下保持RF功率穩(wěn)定是重大的挑戰(zhàn)。圖1的例子說(shuō)明了RF反射功率在低壓力時(shí)過(guò)高而使加工被迫中止。0K&p8t(a-_2|0V0)a7|RF反射功率是由于功率電纜的阻抗（Z0=50）和工作室阻抗（Zr）間的差異而產(chǎn)生的。設(shè)計(jì)RF匹配網(wǎng)絡(luò)

3、用調(diào)整匹配電容和電感的方法調(diào)整工作室阻抗。若工作室阻抗與Z0不匹配，就會(huì)產(chǎn)生RF反射功率。如果此RF反射功率過(guò)高，等離子體將不能足夠穩(wěn)定，系統(tǒng)不得不中止工作。這意味著工作室的阻抗匹配對(duì)于RF性能是極其重要的。:D1l,V)?3X(T已知的影響工作室阻抗的因素有幾個(gè)，如氣體、溫度、甚至于清潔程度。此外，RF發(fā)生器和RF匹配盒對(duì)RF反射功率也有很大影響。為了降低Co預(yù)清洗工作室RF反射功率，我們提出以下三個(gè)途徑：1）在主刻蝕前加一“點(diǎn)火啟動(dòng)”步驟作為預(yù)置等離子體，2）優(yōu)化二級(jí)RF功率點(diǎn)火啟動(dòng)點(diǎn)，3)優(yōu)化間距。0i4a9q*zQI2Ix-E/實(shí)驗(yàn)上述的工作程序優(yōu)化實(shí)驗(yàn)是在AMATEndura5500

4、系統(tǒng)上進(jìn)行的。圖2(a)是ICP預(yù)清洗工作室的示意圖。第一個(gè)RF電源采用高頻RF功率形成DC偏壓并提高刻蝕速率。第二個(gè)RF電源采用低頻RF功率產(chǎn)生感應(yīng)耦合等離子體，圖2(b)是其等效電路圖。&X*k4v$k9w:F.V3F&a結(jié)果和討論&s0;Cnm.F-F等離子體點(diǎn)火啟動(dòng)時(shí)的工作室壓力對(duì)工作室阻抗影響很大。CoSix預(yù)清洗RF源在較低壓力時(shí)啟動(dòng)。此低壓力狀態(tài)增加等離子體阻抗，使得等離子體難以啟動(dòng)。RF等離子體在較高壓力時(shí)容易啟動(dòng)。因而在實(shí)驗(yàn)中加入RF源“點(diǎn)火啟動(dòng)”一步，在這一步中工作室壓力設(shè)置在某一較高值，有助于等離子體啟動(dòng)，使反射功率最小。圖3證明，加入“點(diǎn)火啟動(dòng)”這一步后二次RF反射功率

5、明顯減小。7g/#r+Y!Z6x7k發(fā)現(xiàn)大多數(shù)高RF反射功率情況發(fā)生在工藝進(jìn)行之初，見(jiàn)圖4(a)。很明顯，第一RF源啟動(dòng)先于第二RF源，當(dāng)?shù)诙F源啟動(dòng)時(shí)第一RF反射功率上升。在同一時(shí)間調(diào)節(jié)二級(jí)RF源可以校正這一差異。圖4(b)顯示的結(jié)果表明，若二級(jí)RF源在同一時(shí)間啟動(dòng)一次RF反射功率下降24%。skg6H3L$*g)D-?1V#w工作室間距是優(yōu)化的第三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，常常被忽視。在低啟動(dòng)壓力時(shí)，RF反射功率對(duì)工作室間距越來(lái)越敏感。優(yōu)化的間距是工作室狀況和加工菜單參數(shù)設(shè)置值的函數(shù)。圖5所示的間距陣列圖表用來(lái)確定此最優(yōu)間距。精細(xì)調(diào)整間距過(guò)程中，必須保持均勻性、刻蝕速率和微粒性能。得到的最佳間距是a3，反射功率最?。▓D5）。*.1Y)s結(jié)論9N-Y49X(V63O.r本文介紹了降