Đặc điểm của lớp phim nitride tungsten được phát triển bằng PECVD như là lớp rào cản cho các ứng dụng DRAM ULSI

Journal of Electronic Materials - Tập 26 - Trang L1-L5 - 1997
Byung Lyul Park1, Dae-Hong Ko1,2, Young Sun Kim1, Jung Min Ha1, Young Wook Park1, Sang In Lee1, Hyeon-Deok Lee1, Myoung Bum Lee1, U. In Chung1, Young Bum Koh1, Moon Yong Lee1
1Semiconductor R&D Center, Samsung Electronics Co., LTD, Kyungki-Do, Korea
2Department of Ceramic Engineering, Yonsei University, Seoul

Tóm tắt

Chúng tôi đã phát triển các lớp phim nitride tungsten (W-Nitride) được trồng bằng phương pháp lắng đọng hơi hóa học tăng cường plasma (PECVD) cho các ứng dụng vật liệu rào cản trong các thiết bị DRAM quy mô rất lớn. Các lớp phim W-Nitride sau khi lắng đọng có cấu trúc vô định hình, biến đổi thành mạt tinh thể, β-W2N và α-W sau khi được nung ở 800°C. Điện trở của các lớp phim lắng đọng có tỷ lệ lưu lượng khí NH3/WF6 là 1 khoảng 160 μω-cm, giảm xuống còn 50 μω-cm sau khi xử lý nhiệt nhanh ở 800°C. Trong các lỗ tiếp xúc có kích thước 0,35 μm và tỷ lệ khía cạnh là 3,5, độ che phủ bước đáy của các lớp phim nitride tungsten đạt khoảng 60%, cao gấp ba lần so với các lớp phim TiN định hướng. Chúng tôi đã thu được điện trở tiếp xúc và dòng rò với lớp rào cản nitride tungsten tương đương với lớp phim TiN định hướng thông thường. Điện trở tiếp xúc và dòng rò vẫn ổn định khi chịu nhiệt độ 450°C trong tối đa 48 giờ.

Từ khóa

#nitride tungsten #PECVD #lớp rào cản #DRAM #điện trở tiếp xúc #dòng rò

Tài liệu tham khảo

I.S. Park, S.I. Lee, Y.J. Wee, W.S. Jung, G.H. Choi, C.S. Park, S.H. Park, S.T. Ahn, M.Y. Lee, Y.K. Kim and R. Reynolds, IEDM Tech. Dig. 635 (1994). N. Yokoyama, K. Hinode and Y. Homma, J. Electrochem. Soc. 136, 882 (1989). I.J. Raaijmaker and A. Sherman, Proc. VLSI Multilevel Interconnection Conf. 219 (1990). E.Travis, W.M. Paulson, F. Pintchovski, B. Boeck, L.C. Parillo, M.L. Kottke, K.-Y. Yu, M. J. Rice, J.B. Price and E.C. Eichman, IEEE IEDM Tech. Dig. 47 (1990). C.W. Lee, Y.T. Kim and S.-K. Min, Appl. Phys. Lett. 62, 3312 (1993). Y.T. Kim, C.W. Lee and S.-K. Min, Jpn. J. Appl. Phys. 32, 6126 (1993). C.W. Lee, Y.T. Kim, C. Lee, J.Y. Lee, S.-K. Min and Y.W. Park, J. Vac. Sci. Technol. B 12 (1), 69 (1994). H.P. Kattelus, E. Kolawa, K. Affolter and M.-A. Nicolet, J. Vac. Sci. Technol. A 3 (6), 2246 (1985). B.L. Park, Y.S. Kim, J.M. Ha, Y.W. Park, D.-H. Ko, S.I. Lee and M.Y. Lee, Proc. VLSI Multilevel Interconnection Conf. 186 (1995). G.H. Choi, S.I. Lee, C.S. Park, I.S. Park, S.T. Ahn, Y.G. Kim and R. Reynolds, Jpn. J. Appl. Phys. 34, 1026 (1995). I.S. Park, M Yoon, H.-D. Lee, C.S. Park, Y.J. Wee, G.H. Choi, K.Y. Oh, S.I. Lee and M.Y. Lee, submitted to Jpn. J. Appl. Phys. 1995.