諾發長效型磁控濺鍍氮化鉭阻擋層技術提供3X/2X奈米記憶體導入銅金屬化製程

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在銅金屬化製程導入邏輯元件生產十年以後，物理氣相沉積 (PVD)銅阻擋層-種晶層和電化學電鍍 (ECD) 製程現今已經可以應用在動態隨機存取記憶體 (DRAM)及快閃記憶體 (Flash) 的製程上了。對記憶體而言，鋁金屬化製程轉換到銅連線製程的主要驅使原因在於元件微縮的技術挑戰以及製程成本降低的需求。

& K! }( W& t# ]7 f" P! H其中一個重要因素是物理氣相沉積的氮化鉭 (Ta(N)) 阻擋層提供了後續銅種晶層一個必需的銅擴散阻抗以及潤濕性。對記憶體生產者而言，主要的挑戰來自於要沉積這阻擋層在關鍵尺寸 (CD) 比邏輯元件電路還小30%的記憶體元件電路�。對於這種極為挑戰的電路設計，平板式的的物理氣相沉積受限於陰影效應造成了轉角及線路裡的懸突效應以致於沒辦法達到完全的表面覆蓋率，進而導致銅電化學電鍍填充不完全和良率降低。部分平板式的的物理氣相沉積則研究藉由更昂貴的化學氣相沉積 (CVD) 來減緩這個缺點。綜合上述的挑戰，氮化鉭製程也需要較薄的沉積厚度 (低於120A) 去降低高阻抗氮化鉭在低阻抗銅金屬線路中所佔的體積比例。
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1 ^$ t- ^) u& J1 d為了解決上述所討論的挑戰，諾發系統根據自身在物理氣相沉積磁控濺鍍 (HCM) 的經驗，已經開發出長效型靶材 IONX XL 氮化鉭阻擋層製程於3x/2x 奈米的記憶體上。這種物理氣相沉積可以沉積高品質且高覆蓋率的薄膜在高縱深比的記憶體中。這種均勻的氮化鉭薄膜是藉由高密度電漿以及高效率離子流控制所達成的。圖一顯示了這種既薄且高方向性的IONX XL 氮化鉭薄膜可以沉積在3x nm的記憶體溝槽中且沒有懸突效應產生。不僅是堅實的銅阻擋層製程可以符合在記憶體應用的挑戰，氮化鉭沉積更可以在競爭激烈的記憶體市場中，減少40%的製程成本支出。以一個每月量產十萬片兩層金屬化製程的晶圓廠為例，藉由高效率的鉭靶材使用，一年大約可以節省一百萬美元的成本支出。
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諾發系統集成電路事業群總經理 Wai-Fan Yau.博士表示: 當記憶體轉換到銅製程時代，3x/2x奈米的產品將迫切的需要氮化鉭阻擋層來達成技術與成本的要求，而諾發系統所新研發的IONX XL氮化鉭阻擋層也符合這些先進製程的需求，而同時也大幅度降低了耗材的成本。

關於諾發物理氣相沉積 銅阻擋層/種晶層技術
! Y5 B& ?; D) K銅阻擋層/種晶層技術是藉由 INOVA®  NExT物理氣相沉積系統中已獲專利的磁控濺鍍 (HCM) 來達成的。這技術可提供高順型性的氮化鉭阻擋層同時也推進物理氣相沉積技術到 3X奈米以及更先進的製程。欲了解更多有關諾發長效型磁控濺鍍TM氮化鉭阻擋層技術，請參訪諾發系統網站