Abstract
A study to improve filling of semiconductor contact holes by enhancement of the directionality of the source beams has been undertaken. The collimation of source beams was improved by the ionized cluster beam deposition technique with modification of the cell geometry. The collimation tested with neutral beam was excellent. But, the Cu flims were grown in a columnar mode due to the lack of surface mobilit of the impinged clusters. A shadow effect also caused cleavage and consequent discontinuity at the steos as films grow. By applying acceleration voltage, the columnar growth in a contact hole of 0.5 $\mu$m diameter and 1 $\mu$m height disappeared and considerable coverage at the side wall of the contacts as well as perfect bottom coverage were observed. These are all due to the assistants of the accelerated ionized clusters with high kinetic energy. Thus we demonstrated that the ICB deposition technique can be used to completely fill sub-half-micron contact holes with high aspect ratio.
반도체 접촉구를 메우기 위하여 소오스의 직진성을 향상시키기 위한 연구를 수행하 였다. 이온화클러스터빔 증착법을 이용하는 동시에 셀의 구조를 개선하여 직진성 향상을 도 모하였다. 중성클러스터 만으로 구리를 증착할 경우 직진성은 매우 우수하였으나 소오스의 표면 이동이 적어 박막은 주상형으로 성장하며 측벽에의 증착은 거의 일어나지 않았으며 성 장에 따라 그림자효과로 인한 단차에서의 벽개가 관찰되었다. 그러나, 가속전압을 인가하여 전하를 띤 클러스터를 형성시켜 증착하였을 때 주상형 성장 모드는 사라졌으며, 직경 0.5$\mu$ m, aspect ratio 2의 접촉구에서 완벽한 바닥면의 도포성을 나타내었고, 측벽에의 증착성도 향상되어 막의 연결성이 개선되었다. 이로써 이온화 클러스터빔 증착법이 직진성을 향상시 켜 작은 접촉구의 메움을 향상시킬수 있는 물리적 증착 방법임을 확인하였다.
