GLSI多层铜布线碱性粗抛液平坦化效率的研究

发布时间：2021-06-23 01:18

　　随着集成电路特征尺寸不断降低、金属互连线宽度越来越窄、布线层数迅速增加,RC延迟和功率损耗逐渐成为制约半导体器件集成度的重要因素。传统的铝布线由于其自身较高的电阻率和弱的抗电迁移特性,已逐渐被铜互连结构所取代。多孔低k介质材料的引入,有效地使得器件的RC延迟降到了可接受范围。同时,双大马士革镶嵌工艺成功解决了铜难以刻蚀的问题,使得集成电路特征尺寸能够不断缩小。集成电路特征尺寸降到65nm以下后,为达到光刻纳米级精度,要求每层布线必须经过三次平坦化（铜膜的粗抛、精抛和阻挡层平坦化）,而化学机械平坦化（CMP）是目前世界上公认的唯一能够实现全局平坦化的方法。本文主要研究了适用于铜布线的新型碱性铜粗抛液,采用河北工业大学微电子研究所自主研发的多羟多胺螯合剂,有效地解决了铜的氧化物、氢氧化物在碱性条件下难以溶解的问题。利用氧化剂的自钝化作用,实现了凸处快反应,凹处自钝化,有效地避免使用腐蚀抑制剂（BTA）,实现了高速率下的高平坦化效果。与传统的酸性抛光液相比,成分简单（仅四种）,成本低,不腐蚀设备,不含有腐蚀抑制剂BTA等,环保无污染。通过各组分对速率的单因素实验和多层图形片上的平坦化实验,掌... 

【文章来源】：河北工业大学天津市 211工程院校

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

互连线技术节点的未来趋势

河北工业大学硕士学位论文率损耗及散热都将成为集成电路进一步发展亟需解决是指电子将寄生电容充满电荷所需要的时间，由导线 延迟其计算公式为：wdlR twlC tdltwlwdlRC2 线材料的电阻率，l、w、d 、t分别表示互连线的长， 表示介电材料的介电常数。由上式可知，导线电寄生电容正比于介电材料的介电常数。因此，采用电电材料将大大提高信号的传输速度，降低集成电路功连系统带来性能上的优化[18]。

层 8.电镀铜填充沟槽和通孔 9.化图 1.3 双大马士革镶嵌工艺流程械抛光（CMP）抛光（CMP）是双大马士革镶嵌工艺在多层铜布线工艺中成电路制备进程中，需要多次进行薄膜淀积和刻蚀，布线表面粗糙度对于光刻图形的聚焦成像十分重要，为了获得必须要保持非常平整光洁的硅片表面。因此平坦化工艺显光及器件的可靠性的前提和保障[23]。统的纯机械或纯化学抛光，CMP 通过机械和化学的协同抛光造成的表面划伤严重、较大的粗糙度以及单纯的化学平整度和一致性差等缺点。它是利用较软的纳米磨料粒子蚀作用共同有机结合，在合适的工艺条件下，在被抛光的面[24,25]。


本文编号：3243925