W plug現在都采用有較高填洞能力的CVD I藝,主要有兩個步驟,第一步是形核(nucleation),OPA2237EA第二步是體沉積(bulk deposition)。為了降低阻值,業界針對這兩步做了大量的工作。

   對于形核層,有兩個主要的方向:①盡量減少形核層的厚度,因為形核層的阻值較體層高,所以要在滿足填洞能力的要求下盡量減少形核層的厚度。②增大形核層的晶粒度,晶粒越大,阻值越低。傳統的WCVD工藝的nucleation主要是sH4和WF6在一定溫度和壓力下進行混合反應,到30nm厚時才能為體沉積提供均勻的nucleation larr,否則在體沉積時局部沉積過快,在∞lltact中形成封口。

   PNL(pulse nucleation laycr)工藝是最早的改進工藝,主要采用了類似原子層沉積的概念,反應時先向chamber通入⒏H4,當SiH4在基體表面平鋪均勻后,再通人WF6,形成1nm的鎢層。這樣的過程重復4~5次,就可以形成非常均勻的形核層,厚度約5nm,晶粒直徑約30nm。PNL的另一個主要措施是在SlH龜和WF6反應循環之前,先通人B2H6。⒏H1和WF6反應要在TiN的催化作用下才能進行,這樣contact中TiN覆蓋不好的部位就會形成空洞。B2H6的特性是可以在⒏02,TiN和Sl表面分解成B和H,然后再由B和WF6反應形成W,避免了因TiN填洞差引起的空洞。