半导体芯片制造中 W CVD（钨化学气相沉积）

半导体芯片制造中 W CVD（钨化学气相沉积） 的 Nucleation 解析

在钨（W）化学气相沉积（CVD）工艺中，Nucleation（成核） 是沉积过程的初始阶段，指钨原子或分子在基底表面形成初始晶核的过程。这一步骤对后续薄膜的均匀性、附着力及填充能力至关重要。

为什么需要 Nucleation？

1. 高深宽比结构填充：在先进制程中，接触孔或通孔的深宽比（Aspect Ratio）可能超过10:1。若成核不均匀，会导致后续填充出现孔洞（Voids）或接缝（Seams）。
2. 降低界面电阻：良好的成核层可确保钨与底层材料（如TiN阻挡层）的紧密接触，降低接触电阻。
3. 抑制异常生长：无成核层时，钨可能以岛状（Island Growth）生长，导致薄膜粗糙或剥落。

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W CVD 沉积的工艺原理

钨 CVD 主要用于 接触孔（Contacts） 和 通孔（Vias） 的金属填充，其核心是 还原反应，常见前