铜CVD,更详细点说,是使用MOCVD的办法来制取铜薄膜。大多数的人关于铜CVD相对生疏,因为CVD常用来制取介质薄膜,而金属薄膜用PVD制取较常见。那么已然PVD可以制取Cu薄膜,那为什么还要用CVD的办法制取呢?什么场景下会用到铜CVD工艺呢?
首要,挑选比较合适的铜前驱体,将晶圆放入CVD反响室中。调整反响室的温度、压力和气体流速等。经过传输体系将铜前驱体(气态)和氢气、氮气或惰性气体等输送到反响室中。在加热的晶圆外表,铜前驱体分化并堆积构成铜薄膜。堆积完成后,还需要对铜薄膜进行退火等后处理。
铜前驱体包括铜元素,具有十分杰出的挥发性,还可以在高温下分化释放出铜原子,铜原子随后在晶圆上堆积构成薄膜。
前驱体可以是有机铜化合物或许无机铜盐。有机铜化合物通常是把铜离子和有机配位基相连而组成的。铜有两个电子价态,即+1,+2价,因而铜的前驱体可细分为:
更好的填充才能:前驱体气体可以渗透到晶圆上的恣意微细结构,因而侧壁和底部不存在物理约束,都能进行反响。这使得CVD很合适填充高纵深比的纤细图画,如在制作DRAM和逻辑器材的互连铜种子层时要使用到铜的CVD工艺。
较高的均匀性:因为化学反响是在整个晶圆外表一同进行的,所以CVD能轻松完成十分均匀的掩盖,且薄膜的纯度和质量更高。
更好的附着力:CVD进程中铜是经过化学反响直接在晶圆上成长的,前驱体气体分子在晶圆外表产生了化学键的开裂与化学键的生成,化学键使得薄膜与晶圆之间的结合更结实。而PVD主要是经过物理进程将靶材的铜转移到晶圆外表,薄膜与晶圆的结合力会大打折扣。
可控性强:经过调整CVD反响的工艺参数工程师可以准确操控薄膜的成长进程,可更便利操控薄膜的性质,如厚度,成分,应力,粗糙度,导电性等。
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