化学机械研磨（CMP）对电特性影响的分析与优化

发布时间：2016-10-21 08:50

  本文关键词：ULSI多层互连中的化学机械抛光工艺，由笔耕文化传播整理发布。

《复旦大学》 2011年

化学机械研磨（CMP）对电特性影响的分析与优化

姜霖  

【摘要】：集成电路进入纳米时代,集成电路设计技术和制造技术联系紧密。在芯片制造和良率逐渐触及物理瓶颈的今天,集成电路制造技术在不断挑战人类工程技术的极限,并产生了一个新的领域---可制造性设计技术。可制造性技术的两个关键问题是光刻和化学机械研磨。在考虑这些变化因素下,通过增添设计流程,优化算法和版图结构,使得芯片可制造性和成品率提高。 随着现代超大规模集成电路(VLSI)的不断发展,互连线对时序的影响也越来越大。在SoC(片上系统)设计中,对性能和功耗的要求也在不断的增加。但在CMP过程中,金属密度的不均匀导致金属厚度的起伏,产生碟形,磨损。在进行多金属层芯片的制造过程中,密度不均匀导致的不平坦化对第一、第二金属层的影响并不显著,但由于不平坦化效应的叠加,在越来越高的金属层,就可能出现短路、断路等不希望出现的结果,从而影响整个电路的运行。因此需要进行冗余金属填充来调节金属的密度,使其达到一致,以此来改善金属表面的平坦性,但另一方面,冗余金属的填充会增加互连电容,互连电阻,信号延迟以及功耗的增加等一系列问题。 研究冗余金属填充的目的就是为了降低这些寄生参数,使其对电路的性能影响最小,在实现平坦化的同时使电路的性能不受较大影响,从而可以进行多层金属的制造,这样可以大幅降低生产的成本,极大的提高芯片厂的成品率和经济效益。 本文关注的是冗余金属对互连线之间耦合电容的影响,重点研究起主要作用的是冗余金属的形状,面积,摆放位置,还是其与互连线的对应边长。本文从对互连线影响和改善平坦化方面对冗余金属进行研究,提出一系列的填充策略,降低冗余金属带来的耦合电容的增加,以达到平整度和电性能的最优化。

【关键词】：
【学位授予单位】：复旦大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TN402
【目录】：

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