諾發(fā)系統(tǒng)日前宣布開發(fā)出一種創(chuàng)新的DirectFill化學(xué)氣相沉積氮化鎢(WN)線性阻隔膜，取代傳統(tǒng)的物理氣相沉積(PVD)金屬鈦及有機(jī)化學(xué)氣相沉積法(MOCVD)氮化鈦堆積成線性阻隔薄膜用于先進(jìn)內(nèi)存組件的鎢接觸傳導(dǎo)和銅線互連傳導(dǎo)應(yīng)用。氮化鎢(WN)薄膜沉積使用諾發(fā)系統(tǒng)的ALTUS多平臺(tái)序列沉積(MSSD)架構(gòu)及脈沖成核(PNL)專利技術(shù)。該 DirectFill制程沉積超薄，20埃氮化鎢(WN) 比傳統(tǒng)的物理氣相沉積厚200埃氮化鈦和鈦堆棧，擁有更薄更好的膜電阻率和阻隔性能。這種超薄膜降低了鎢電阻高達(dá)百分之三十，并擴(kuò)展鎢技術(shù)超越3Xnm的技術(shù)節(jié)點(diǎn)。

隨著更快、更節(jié)能的存儲(chǔ)元件功能和組件體積收縮方面的需求日益增加，進(jìn)而導(dǎo)致要求將銅連接線制程整合到閃存(FLASH)和易失存儲(chǔ)器(DRAM)裝置。但是對(duì)于第一金屬層還是沿用傳統(tǒng)的鋁制程之整合鎢接觸的鏈接信道使從第一層到銅及鋁層。但若進(jìn)而縮小尺寸到3Xnm技術(shù)節(jié)點(diǎn)以下，此一氣相沉積鎢的接觸信道整合技術(shù)就會(huì)受到傳統(tǒng)鈦/ 氮化鈦線興隔絕層堆積產(chǎn)生的瓶頸效應(yīng)的挑戰(zhàn)。物理氣相沉積鈦在通道口的突起沉積減少了通過開放口的面積，可導(dǎo)致不完整的化學(xué)氣相沉積鎢填充，造成通道中間有不完整充填的空隙。金屬有機(jī)化學(xué)氣? 菬I積氮化鈦 TiN薄膜必須沉淀到的最小厚度，以防止硅烷氣體(鎢塞填充過程中使用的氣體)擴(kuò)散并在通道接口形成高電阻率銅硅化物。一個(gè)不連續(xù)的氮化鈦?zhàn)杞^層可能導(dǎo)致六氟化鎢攻擊鈦，造成火山形式缺陷。而這些物理氣相沉積鈦及有機(jī)金屬氣相沉積MOCVD氮化鈦整合問題可能會(huì)導(dǎo)致更高的阻值，進(jìn)而造成整體電性行為降低以及集成電路組件可靠度衰減。

諾發(fā)系統(tǒng)工程師已克服這些挑戰(zhàn)，藉由發(fā)展單一步驟的DirectFill脈沖式成核= (PNL)氮化鎢線性阻隔薄膜，取代傳統(tǒng)的多步物理氣相沉積鈦 - 金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積 TiN薄膜堆棧。脈沖式成核層(PNL)氮化鎢制程技術(shù)沉積一高度適形，20埃厚阻隔層與微觀晶體結(jié)構(gòu)，使其成為一個(gè)出色的低電阻率擴(kuò)散障礙。適形性的沉積消除了與傳統(tǒng)線性阻隔薄膜技術(shù)有關(guān)的階梯覆蓋和隨后之填洞問題，而薄膜結(jié)構(gòu)消除了導(dǎo)致銅硅化物的形成與火山缺陷的擴(kuò)散屏障破壞機(jī)制。圖 1顯示了TEM圖像一信道接觸的鎢銅互連，其中使用氮化鎢薄膜作為阻隔層。TEM顯示，高適形的氮化鎢膜可導(dǎo)致無洞的鎢填充以及在銅與鎢/氮化鎢的通道插塞之間有一干凈的界面。此外，超薄、高適形的氮化鎢層相較于傳統(tǒng)的多步物理氣相沉積鈦 - 金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積 TiN薄膜堆棧，可降低信道電阻高達(dá)百分之三十，在此方面專利的多平臺(tái)序列沉積(MSSD)程序提供了業(yè)界最佳之生產(chǎn)力。

直接金屬事業(yè)單位副總裁暨總經(jīng)理Aaron Fellis表示：「DirectFill氮化鎢技術(shù)為內(nèi)存組件客戶提供一個(gè)先進(jìn)的鎢阻隔薄膜，消除了與傳統(tǒng)PVD Ti - MOCVD TiN 線性阻隔薄膜相關(guān)的整合問題。新氮化鎢膜的優(yōu)越性能及整合效能，使我們的顧客可擴(kuò)展銅互連性能超越3Xnm技術(shù)節(jié)點(diǎn)?！?