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Optimierte Prozessführung zur Herstellung von W-Gates mit WN

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017851D
Original Publication Date: 2001-Oct-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 1 page(s) / 267K

Publishing Venue

Siemens

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Dr. Alexander Ruf: AUTHOR [+2]

Abstract

DRAM und Embedded DRAM Speicherbausteine benutzen Wolframsilizid als leitendes Material im Gate. Die Leitfähigkeit des Wolframsilizids wird durch den Gehalt an Wolfram festgelegt. In derzeiti- gen Geometrien sind für wolframreiche Schichten minimale Bahnwiderstände von ca. 10 Ohm/sq er- reichbar (spez. Widerstand von >50 µ Ohm*cm).

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Industrie

Optimierte Prozessführung zurHerstellung von W-Gates mit WN

Idee: Dr. Alexander Ruf, Dresden;

Kerstin Pomplun, Dresden

DRAM und  Embedded  DRAM  Speicherbausteinebenutzen Wolframsilizid  als  leitendes  Material  imGate.  Die  Leitfähigkeit  des  Wolframsilizids  wirddurch den Gehalt an Wolfram festgelegt. In derzeiti-gen Geometrien  sind  für  wolframreiche  Schichtenminimale  Bahnwiderstände  von  ca.  10 Ohm/sq er-reichbar (spez. Widerstand von >50  µ  Ohm*cm).

Zum Erreichen niedrigerer Bahnwiederstände wird ander Einführung von Wolfram als Gatematerial gear-beitet. Damit bei den nach der Wolframabscheidungnotwendigen Annealschritten das Silizium nicht insWolfram diffundiert und zu Wolframsilizid reagiert,muss eine Barriereschicht abgeschieden werden, dieaus Wolframnitrid besteht. Dieses Mehrschichtsystemkann Haftungsprobleme bei den nachfolgenden An-nealschritten  verursachen.  Durch die Abscheidungzweier verschiedener Schichten ändern sich dieKammerkonditionen,  so  dass  es  nicht  möglich  ist,eine gute Reproduzierbarkeit der Schichten (bei Ab-scheidung der WN- und W-Schichten in einer Kam-mer) zu gewährleisten.

Ein weiteres technisches Problem entsteht durch diein getrennten Anlagen durchgeführten Abscheidungendes Poly-Siliziums  (CVD-Prozess)  und  der  WN/WSchicht (PVD-Prozess). In Folge dessen bildet sichnach der Poly-Siliziumabscheidung an der Oberflächeeine Oxidschicht, die  mittels  einer  HF-Reinigungwieder entfernt wird. Durch eine enge Zeitkopplungder  WN/W-Abscheidung  wird  eine  Re-Oxidationverhindert. Der sogenannte ,,air break“ hat vermutlicheinen negativen Einfluss auf die Haftung der WN/W-Schicht auf dem Poly-Silizium, da durch die Oxidati-on und anschließende  Nassreinigung  die  Oberflä-chenreinheit und damit die Verzahnung der Schichtenreduziert wird.

Nach der WN/W-Abscheidung wird ein Siliziumnit-rid als  Schutzschicht  aufgebracht.  Nachfolgend  er-folgt eine Strukturierung  mittels  Litho...