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田中貴金屬確立液體釕前驅物2段成膜製程 助10nm以下微縮
 

【CTIMES/SmartAuto 陳復霞 報導】   2022年06月24日 星期五

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田中貴金屬工業株式會社宣布,確立液體釕(Ru)前驅物「TRuST」的2段成膜製程。「TRuST」是前驅物,對氧和氫兩者具備良好的反應性,能夠形成高純度的釕膜。本製程是一種2段ALD成膜製程(ALD=Atomic Layer Deposition),先利用氫成膜形成較薄的防氧化膜,再以氧成膜實現高品質的釕膜。藉此,消除因氧引起的基板氧化的擔憂,同時還能抑制因氫成膜造成的釕純度降低。

使用液體釕前驅物「TRuST」的2段ALD製程,實現可防止基板氧化與高品質且低阻抗的極薄薄膜,可望應用於數據中心與IoT等先進技術。
使用液體釕前驅物「TRuST」的2段ALD製程,實現可防止基板氧化與高品質且低阻抗的極薄薄膜,可望應用於數據中心與IoT等先進技術。

在進行開發時,由韓國嶺南大學校工科學院新素材工學部的SOO-HYUN, KIM教授提出成膜製程的方案,其成膜製程的開發及評估由KIM教授和田中貴金屬工業共同實施。

在半導體的薄膜與配線材料中,過去主要使用的是銅、鎢與鈷,但針對半導體進一步走向微細化,對阻抗更低,耐久性更高的貴金屬釕寄予厚望。因此,田中貴金屬工業開發出實現高水準蒸氣壓值的CVD與ALD用液體釕前驅物「TRuST」,並於自2020年起開始提供樣品。本前驅物透過將蒸氣壓提升100 倍以上的最高水準,提高成膜室內的前驅物濃度和基板表面的前驅物分子吸附密度,實現了優越的段差覆蓋性和提升成膜速度。

田中貴金屬工業正以釕為中心,開發針對次世代半導體的高純度貴金屬前驅物。在進行成膜時,以往的主流製程是利用氧的1段成膜,這次成功確立了利用氧與氫的2段成膜製程。透過這種2段成膜,可透過氫成膜降低底層的表面氧化風險,並透過氧成膜實現釕純度幾乎保持100%的高純度成膜。

此外,先透過氫成膜形成底層,在此基礎上進行氧成膜所形成的釕膜,也更加平滑精密,實現超越以往的低電阻值。

一般來說,隨著膜厚的減少電阻率會增加,這被視為半導體成膜的一項課題。然而,這次確認到特別是10 nm以下的領域裡,透過氧成膜再加上利用氫進行的2段成膜,可進一步實現低電阻。今後,隨著半導體尺寸進一步縮小,預計對於釕膜也會有更薄更低電阻成膜的需求,利用2段成膜將有可能解決這項課題。此外,這次宣布的由2段成膜形成的低電阻與高純度的釕薄膜,無論在哪個階段都可以用相同原料、相同成膜溫度來實現,所以可在相同的成膜裝置內進行成膜,進而降低設備投資成本。

關鍵字: 液體釕前驅物  釕成膜製程  田中貴金屬工業 
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