随着内存尺寸的不断缩小,欧姆接触区的面积在每一个技术节点都缩小70%左右,而其深宽比则不断增加,为了达到欧姆接触,沉积出低电阻率的硅化钴尤为重要。在1xnm技术节点的DRAM内存制造中,这两个因素都使硅化物沉积越来越困难,因为硅化物需要有一定的厚度,从而确保电荷能快速、可靠地通过欧姆接触区,从有源区传输至布线的上层区域,然后再原路返回。
DRAM尺寸缩小的两个全新解决方案
Endura Cirrus Co如何解决硅化物覆盖的挑战?
应用材料公司的Endura® Cirrus™ HT Co PVD系统通过克服接触区面积缩小及深宽比增加带来的挑战,有效解决了硅化物覆盖问题。该系统采用了高频率RF源,生成含有比其他源技术浓度高得多的金属离子的等离子体,从而在高深宽比器件的底部实现了优异的厚度和均匀性。晶片上的负电压引导正金属离子进入狭窄的孔洞中。因此,借助于更多的金属离子,高深宽比接触区底部的覆盖物厚度可比现有技术多出两到三倍。这就形成了一层牢固的硅化物欧姆接触区,减轻了金属和半导体层之间电荷传输的阻碍。
Endura® Versa™ XLR2如何解决线电阻的挑战?
DRAM单元按照列(位线)和行(字线)的阵列进行运作。位线在一个感应放大器之间传输电荷,从而编辑(写入)或获得(读取)特定单元的数据。数据写入或从DRAM单元读取的速度取决于位线的电阻(即RC中的R);电阻越低,数据传输速度越快。导体的电阻取决于电子沿线路运动时遇到的散射点。薄膜中的杂质、颗粒边界和器件表面粗糙度会导致电子运动减慢。其对运动速度影响的程度则与薄膜的厚度相关。
Versa XLR2系统的物理气相沉积(PVD)腔可沉积出更纯净、更光滑的钨薄膜,其电阻率比现有技术沉积出的钨低10-15%,从而有效解决了线电阻问题。这些优异性能的背后是一系列硬件创新的支持,包括溅射源磁控管,全新的工艺化学以及等离子体特性调节功能等。凭借Versa XLR2系统生产出的低电阻钨薄膜,钨金属在DRAM位线中的应用范围有望扩展至1xnm技术节点。
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