等離子處理提高65nm邏輯器件可靠性
實(shí)驗
圖1示出了Cu雙大馬士革薄膜堆疊。PECVD TEOS淀積在空白Si襯底上,形成Cu通孔。用PVD淀積TaN/Ta層,作為接觸勢壘。PVD Cu用來(lái)作為隨后淀積電鍍(ECP)Cu薄膜的籽晶層,然后進(jìn)行化學(xué)機械拋光(CMP)去除ECP多余的Cu。接著(zhù)在400℃時(shí)淀積SiN薄膜將Cu覆蓋。最后,淀積TEOS作為SiN上面的鈍化層。淀積薄膜和經(jīng)后處理的薄膜折射率及厚度的測量是用熱波分光橢圓儀5340c OPTI 探針和KLA-Tencor F5。FTIR頻譜儀和 SIMS分析用來(lái)決定體薄膜和Cu/SiN界面的薄膜組分結構。FTIR室在每次測量之間用N2沖洗5分鐘,以減少二氧化碳和水氣的影響。
結果和討論
SiN體薄膜結構效應
通過(guò)優(yōu)化反應氣體、功率和壓力,在PECVD系統中淀積了二種SiN薄膜:A類(lèi)是低H含量膜;B類(lèi)是高H含量膜。線(xiàn)對線(xiàn)擊穿電壓(VBD)測試結果表明,薄膜內H%總含量不影響VBD;但是,Si-H鍵(SiH%)是影響VBD的主要因素。圖2示出的VBD結果說(shuō)明,良好的VBD性能主要是由于SiN阻擋層薄膜中Si-H鍵的數目減少。
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