0.5umbicmos項目金屬濺射工藝開發(fā)

1、復旦大學碩士學位論文0.5umBiCMOS項目金屬濺射工藝開發(fā)姓名：楊飛申請學位級別：碩士專業(yè)：電子與通信工程指導教師：姜國寶20071031摘 要本文主要論述了一個0 ．5 u m B i C m o s 工藝平臺項目中濺射金屬工藝的開發(fā)流程。該濺射工藝采用的是V a r i a n 公司的M 2 i 磁控濺射系統(tǒng)。文章主要包括三個部分：第一部分是針對M 2 i 設備能力的介紹。第二部分是針對一個單一的濺射金屬菜單的建立以及優(yōu)化，文中

2、以濺射鋁菜單為例，詳述了開發(fā)流程，并對幾個敏感參數(shù)的影響做了進一步分析以優(yōu)化菜單。評估鋁膜質量主要測試以下六項：方塊電阻、均勻性、反射率、淀積速率、臺階覆蓋率、表面黑點狀況。工藝菜單中對以上質量要求起主要影響的參數(shù)包括：濺射功率、襯底溫度、腔室壓力、背面氬氣和預熱時間。為縮短開發(fā)時間，方塊電阻、均勻性、反射率由于測試快速簡單，可先取這三項質量要求與各菜單參數(shù)做正交試驗，以縮小菜單參數(shù)的選擇范圍。其后依次討論了濺射功率對淀積速率的影響、腔

3、室壓力與濺射功率對表面黑點狀況的影響、溫度對臺階覆蓋的影響。綜合以上各試驗結果，得出優(yōu)化的濺射鋁菜單。第三部分是針對0 ．5 u m 工藝較所面臨的金屬與硅表面接觸面積進一步縮小、接觸孔深寬比進一步加大的問題，采用如下工藝流程：3 0 0 ^ T i ( 減小接觸電阻) 一> 8 0 0 AT i N ( 作為阻擋層) 一> R T A 退火( 形成S i l i c i d e ) 一> 5 5 0 0 AA 1A

4、l l o y ( 采用冷鋁+ 熱鋁工藝) 一> 3 5 0 AT i N ( 作為抗反射層) 。對于濺射T i 菜單的建立可完全參照第二部分的流程，再次不做贅述。主要把重點放在以下四個方面：1 、濺射T i N 菜單中N 2 流量的確定：2 、阻擋層T i ／T i N 對于不同接觸孔( 深寬比不同) 的臺階覆蓋能力；3 、T i 與s i 由R T A 方式退火后形成的s i l i c i d e 與接觸電阻的關系；4 、冷