Wolframhexafluorid (WF6) wird mittels eines CVD-Verfahrens auf die Oberfläche des Wafers aufgebracht, füllt die Metallverbindungsgräben und bildet die Metallverbindung zwischen den Schichten.
Sprechen wir zunächst über Plasma. Plasma ist ein Materiezustand, der hauptsächlich aus freien Elektronen und geladenen Ionen besteht. Es ist im Universum weit verbreitet und wird oft als vierter Aggregatzustand betrachtet. Plasma besitzt eine hohe elektrische Leitfähigkeit und koppelt stark mit elektromagnetischen Feldern. Es ist ein teilweise ionisiertes Gas, bestehend aus Elektronen, Ionen, freien Radikalen, neutralen Teilchen und Photonen. Das Plasma selbst ist ein elektrisch neutrales Gemisch, das physikalisch und chemisch aktive Teilchen enthält.
Die einfachste Erklärung ist, dass das Molekül unter Einwirkung hoher Energie die Van-der-Waals-Kräfte, die chemische Bindungskraft und die Coulomb-Kraft überwindet und insgesamt eine Form neutraler Elektrizität aufweist. Gleichzeitig überwindet die von außen zugeführte hohe Energie die drei genannten Kräfte. Dadurch befinden sich Elektronen und Ionen in einem freien Zustand, der durch die Modulation eines Magnetfelds gezielt genutzt werden kann, beispielsweise bei Ätzprozessen an Halbleitern, CVD-Prozessen, PVD-Prozessen und IMP-Prozessen.
Was versteht man unter Hochenergie? Theoretisch lassen sich sowohl hohe Temperaturen als auch Hochfrequenz-Hochfrequenzen nutzen. Hohe Temperaturen sind jedoch in der Praxis kaum zu erreichen. Die dafür benötigte Temperatur ist extrem hoch und liegt nahe an der Sonnentemperatur. Daher ist sie im herkömmlichen Verfahren praktisch nicht realisierbar. Aus diesem Grund verwendet die Industrie üblicherweise Hochfrequenz-Hochfrequenzen. Plasma-Hochfrequenzen erreichen Frequenzen von über 13 MHz.
Wolframhexafluorid wird unter Einwirkung eines elektrischen Feldes plasmaisiert und anschließend mittels eines Magnetfeldes aufgedampft. Die Wolframatome verhalten sich ähnlich wie Wintergansfedern und fallen unter dem Einfluss der Schwerkraft zu Boden. Langsam lagern sie sich in den Durchgangslöchern ab und füllen diese schließlich vollständig, um metallische Verbindungen herzustellen. Werden Wolframatome nicht nur in den Durchgangslöchern, sondern auch auf der Oberfläche des Wafers abgeschieden? Ja, definitiv. Im Allgemeinen kann man sie mithilfe des W-CMP-Verfahrens, einem sogenannten mechanischen Schleifprozess, entfernen. Das ist vergleichbar mit dem Fegen eines Bodens nach starkem Schneefall. Der Schnee auf dem Boden wird weggefegt, aber der Schnee in den Löchern bleibt zurück. Im Prinzip verhält es sich genauso.
Veröffentlichungsdatum: 24. Dezember 2021
