複晶矽薄膜電晶體相關技術之開發---子計畫二：高品質複晶矽薄膜電晶體介電絕緣層之研究

Abstract

利用低溫製程、低應力、成長低介電係數 、全面平坦化之絕緣層,將成為未來超大型積 體電路發展多層配導線結構之重要關鍵技術. 為了降低介電係數與應力,絕緣膜中必須設法 添加氟元素.本研究計畫擬開發低溫含氟絕緣 膜之成長技術,包括:FTES-H2O 室溫觸媒法處理 Spin-on-Glass (SOG) 膜和低溫Plasma-Enhanced CVD (PECVD) 沉積含氟之 SiO2 膜,低溫液相沈積法(Liguid Phase Deposition;LPD),以達成上述之應用.這 些方法,均可在低溫下,成長含氟絕緣薄膜.SOG 法,一般已廣泛使用於平坦化絕緣膜,本研究擬 於 SOG 膜上予以氟化處理,即通入 [ FSi(OR)3] 氣 體,設法於 SOG 膜中均勻填加入氟元素.至於 PECVD法,也是通常時驗室廣泛使用之低溫成長 SiO2 .本研究擬於成長 SiO2過程中,適量通入 C2F6 ,均勻填加氟元素.至於 LPD 可行性,經本研究室 過去的研究,已予以肯定.在本研究中,將以迄目 前的經驗與基礎,針對多層配導線間絕緣層的 基本要求,即全面平坦化 (Global Planarization)、低 應力 (low stress) 及低介電係數(Low dielectric constant),逐一開發探討符合三項基本要求的最 佳成長條件.對以上三種低溫含氟絕緣膜新技 術,深入而完整的研發膜質特性與成長條件的 關係,使其能更高品質化,最後,並對各絕緣膜進 行 Stress Migration 與 Pressure Cooker Test 等信賴性 測試,以確實掌握能應用在未來多層配導線間 絕緣層.