利用氫氣輔助高密度電漿化學沉積法應用在70奈米短通道隔離層

Abstract

在現今70奈米動態隨機存取記憶體的市場上，正式大量量產的生產線至今尚未有足夠成熟的技術稱霸全球。本篇論文所提及的短通道隔離層更是在此70奈米時代產生猶如戰國時代的分渠主張，主要原因就是因為短通道隔離層在70奈米時代遭遇到前所未有的填洞能力困擾以及為了因應此填洞能力的加強而衍生出百家爭鳴的空前盛況。在目前的主力市場中，高密度電漿化學沉積依然是主角，但是利用高密度電漿化學沉積衍生出不同的生成方法來強化其填洞能力。由於動態隨機存取記憶體在漏電流及短通道隔離的要求，日前為國際大廠所應用的短通道隔離層的沉積方法大概有以下四種：一、以氧氣及亞氣為主要轟擊氣體並將孔洞埋在隔離層的下方的沉積方式。二、以氦氣為主要轟擊氣體的沉積方式。三、以氫氣為主要轟擊氣體的沉積方式。四、以氫氣為主要轟擊氣體並在其中穿插以氟為輕微蝕刻的沉積與蝕刻的沉積方式。 在沉積方法一、二因為製程能力與填洞能力小於三、四的前提下，方法三是利用一個業界已普遍認同並在電性及良率已驗證的情況下，我們將以氫氣為主要轟擊氣體並探討其製程與填洞能力的開發方法。利用本篇論文所研究出的氫氣製程在短通道隔離層的開發方法，為世人提供一個在深寬比4到6的短通道隔離層的最佳化及步近式的製程開發捷徑。

Current production line in mass 70 nm DRAM production is still not a technology mature enough to dominate the world’s market place. Since shallow trench isolation has suffered from the challenge of gap-filling capability in the 70 nm era, evolved in the market are so many players to deal with the enhancement of gap-filling capability. In this thesis, hydrogen is used as the major bombardment gas to develop a brand new approach in process and gap-filling capabilities. The hydrogen process developed in this thesis provides an optimized and stepping shortcut for shallow trench isolation layer with aspect ration of 4 to 6 in the filed of shallow trench isolation.