PVD改善RF反射功率培训资料

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预清洗工作室内RF反射功率的改善作者:在0.18和0.13m技术中，广泛采用Co/TiN淀积工艺形成CoSix，提供多晶硅栅所需的低接触电阻。CoSix的形成对晶圆表面原本存在的氧化物和周围环境污染非常敏感。为了在Co/TiN淀积前去除残余物，要求淀积Co膜前进行预清洗工艺。在预清洗过程中，工作室相应的RF反射功率过高问题对刻蚀速率和微粒行为有很大影响。本文给出了降低Co预清洗室RF反射功率的三种方法。)NR(x+B3S(t/BRF反射功率问题初探3v&t.J6q5PCII

2、工作室采用一个RF谐振腔和二个频率不同的RF发生器。它应用非反应性Ar等离子在Co/TiN淀积前轻微刻蚀晶圆。通常，用这种Ar等离子轰击有望去除一薄层（约3060A）氧化物。众所周知，高能量Ar等离子有时会导致高泄漏电流和器件损伤。因此，保持RF功率稳定以维持刻蚀性能是最为要紧的。)对于较薄的Co/TiN制作，要求极短的刻蚀时间（几秒）、低RF功率和低RF启动压力情况下保持RF功率稳定是重大的挑战。图1的例子说明了RF反射功率在低压力时过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电缆的阻抗（Z0=50）和工作室阻抗（Zr）间的差异而产生的。设计RF匹配网络

3、用调整匹配电容和电感的方法调整工作室阻抗。若工作室阻抗与Z0不匹配，就会产生RF反射功率。如果此RF反射功率过高，等离子体将不能足够稳定，系统不得不中止工作。这意味着工作室的阻抗匹配对于RF性能是极其重要的。:D1l,V)?3X(T已知的影响工作室阻抗的因素有几个，如气体、温度、甚至于清洁程度。此外，RF发生器和RF匹配盒对RF反射功率也有很大影响。为了降低Co预清洗工作室RF反射功率，我们提出以下三个途径：1）在主刻蚀前加一“点火启动”步骤作为预置等离子体，2）优化二级RF功率点火启动点，3)优化间距。0i4a9q*zQI2Ix-E/实验上述的工作程序优化实验是在AMATEndura5500

4、系统上进行的。图2(a)是ICP预清洗工作室的示意图。第一个RF电源采用高频RF功率形成DC偏压并提高刻蚀速率。第二个RF电源采用低频RF功率产生感应耦合等离子体，图2(b)是其等效电路图。&X*k4v$k9w:F.V3F&a结果和讨论&s0;Cnm.F-F等离子体点火启动时的工作室压力对工作室阻抗影响很大。CoSix预清洗RF源在较低压力时启动。此低压力状态增加等离子体阻抗，使得等离子体难以启动。RF等离子体在较高压力时容易启动。因而在实验中加入RF源“点火启动”一步，在这一步中工作室压力设置在某一较高值，有助于等离子体启动，使反射功率最小。图3证明，加入“点火启动”这一步后二次RF反射功率

5、明显减小。7g/#r+Y!Z6x7k发现大多数高RF反射功率情况发生在工艺进行之初，见图4(a)。很明显，第一RF源启动先于第二RF源，当第二RF源启动时第一RF反射功率上升。在同一时间调节二级RF源可以校正这一差异。图4(b)显示的结果表明，若二级RF源在同一时间启动一次RF反射功率下降24%。skg6H3L$*g)D-?1V#w工作室间距是优化的第三个关键点，常常被忽视。在低启动压力时，RF反射功率对工作室间距越来越敏感。优化的间距是工作室状况和加工菜单参数设置值的函数。图5所示的间距阵列图表用来确定此最优间距。精细调整间距过程中，必须保持均匀性、刻蚀速率和微粒性能。得到的最佳间距是a3，反射功率最小（图5）。*.1Y)s结论9N-Y49X(V63O.r本文介绍了降