ULSI中铜互连线技术的关键工艺 被引量：10

1

作者 张国海 夏洋 +1 位作者 龙世兵 钱鹤 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期146-149,共4页

简述了 ULSI中采用以铜作为互连线技术的工艺过程及其研究发展状况 ,并着重对铜互连线技术中扩散阻挡层的选取。

关键词 ULSI 铜互连线 扩散阻挡层 化学机械抛光 工艺过程 集成电路

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体硅CMOS射频集成电路中高Q值在片集成电感的实现 被引量：3

2

作者 张志勇 海潮和 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期15-18,共4页

　制作高Q值在片集成电感一直是体硅CMOS射频集成电路工艺中的一大难点,文章讨论和分析了体硅RFIC工艺中提高在片集成电感Q值的几种常用方法,这些方法都与CMOS工艺兼容。

关键词 在片集成电感 射频集成电路 品质因素 钢互连 低K介质 体硅CMOS

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铜互连线低磨料化学机械平坦化机制 被引量：6

3

作者 李炎 张宏远 +2 位作者 刘玉岭 王傲尘 李洪波 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1048-1055,共8页

主要研究了低磨料浓度下铜互连线的平坦化机制,建立了凸处和凹处的铜膜去除模型,并在MIT 854铜布线片上进行了验证实验,进一步证明了机制模型的正确性。在工作压力存在的条件下,凸处铜膜的去除以化学机械作用为主,凹处铜膜去除以化学作... 主要研究了低磨料浓度下铜互连线的平坦化机制,建立了凸处和凹处的铜膜去除模型,并在MIT 854铜布线片上进行了验证实验,进一步证明了机制模型的正确性。在工作压力存在的条件下,凸处铜膜的去除以化学机械作用为主,凹处铜膜去除以化学作用为主,由此得出,在忽略机械作用对化学反应增益作用的前提下,低磨料浓度有利于得到较高的高低处速率差,进而实现晶圆的表面平坦化。在MIT 854铜布线片上进行了实验验证,实验证明,当磨料浓度为0.5%时,铜膜的去除速率已达到最大值,此时,线宽/线间距(L/S)为100μm/100μm,50μm/50μm和10μm/10μm的铜线条剩余高低差分别由初始的470,460和450 nm变为平坦化后的30.0,15.0和3.1 nm,另外还得出宽线条比窄线条对抛光液的利用率要高,为了实现进一步的平坦化,提高窄线条区域对抛光液的利用率成为重中之重。 展开更多

关键词 低磨料浓度 化学机械平坦化 机械作用 化学作用 铜互连线

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铜互连线低压无磨料化学机械平坦化技术 被引量：6

4

作者 刘效岩 刘玉岭 +3 位作者 梁艳 胡轶 刘海晓 李晖 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期717-721,共5页

在低压无磨料条件下,利用碱性FA/O型螯合剂具有极强螯合能力的特性,对铜互连线进行化学机械平坦化,获得了高抛光速率和表面一致性。提出了铜表面低压无磨料抛光技术的平坦化原理,在分析了抛光液化学组分与铜化学反应机理的基础上,对抛... 在低压无磨料条件下,利用碱性FA/O型螯合剂具有极强螯合能力的特性,对铜互连线进行化学机械平坦化,获得了高抛光速率和表面一致性。提出了铜表面低压无磨料抛光技术的平坦化原理,在分析了抛光液化学组分与铜化学反应机理的基础上,对抛光液中的主要成分FA/O型螯合剂、氧化剂的配比和抛光工艺参数压力、抛光机转速进行了研究。结果表明:在压力为6.34kPa和抛光机转速为60r/min时,抛光液中添加5%螯合剂与1%氧化剂(体积分数,下同),抛光速率为1825nm/min,表面非均匀性为0.15。 展开更多

关键词 铜互连线 无磨料 低压 FA/O型螯合剂 化学机械平坦化

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集成电路片内铜互连技术的发展 被引量：14

5

作者 陈智涛 李瑞伟 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期239-241,共3页

论述了铜互连取代铝互连的主要考虑 ,介绍了铜及其合金的淀积、铜图形化方法、以及铜与低介电常数材料的集成等。综述了 ULSI片内铜互连技术的发展现状。

关键词 集成电路 铜互连 铜淀积 铜图形化

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铜互连布线及其镶嵌技术在深亚微米IC工艺中的应用 被引量：6

6

作者 张兆强 郑国祥 +3 位作者 黄榕旭 杨兴 邵丙铣 宗祥福 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期407-414,共8页

近几年来 ,随着 VLSI器件密度的增加和特征尺寸的减小 ,铜互连布线技术作为减小互连延迟的有效技术 ,受到人们的广泛关注。文中介绍了基本的铜互连布线技术 ,包括单、双镶嵌工艺 ,CMP工艺 ,低介电常数材料和阻挡层材料 。

关键词 镶嵌技术 铜互连布线 深亚微米 集成电路工艺

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超薄W-Si-N作为铜与硅之间的扩散阻挡层 被引量：5

7

作者 陆华 屈新萍 +2 位作者 王光伟 茹国平 李炳宗 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期612-616,共5页

研究了 W- Si- N三元化合物对铜的扩散阻挡特性 .在 Si ( 10 0 )衬底上用离子束溅射方法淀积 W- Si- N ,Cu/W- Si- N薄膜 ,样品经过高纯氮气保护下的快速热退火 ,用俄歇电子能谱原子深度分布与 X射线衍射以及电流 -电压特性测试等方法... 研究了 W- Si- N三元化合物对铜的扩散阻挡特性 .在 Si ( 10 0 )衬底上用离子束溅射方法淀积 W- Si- N ,Cu/W- Si- N薄膜 ,样品经过高纯氮气保护下的快速热退火 ,用俄歇电子能谱原子深度分布与 X射线衍射以及电流 -电压特性测试等方法研究了 W- Si- N薄层的热稳定性与对铜的阻挡特性 .实验分析表明 W- Si- N三元化合物具有较佳的热稳定性 ,在 80 0℃仍保持非晶态 ,当 W- Si- N薄层的厚度仅为 6nm时 。 展开更多

关键词 W-Si-N 扩散阻挡层 热稳定性 铜互连

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AEO表面活性剂EO加成数对铜互连阻挡层抛光液的影响 被引量：7

8

作者 宋国强 檀柏梅 +1 位作者 刘玉岭 王辰伟 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2362-2366,共5页

铜互连化学机械抛光(CMP)是IC制备中的关键工艺,阻挡层抛光液的性能是决定平坦化效果及减少表面缺陷的重要因素。研究了不同环氧乙烷加成数(EO加成数)的AEO表面活性剂对阻挡层抛光液性能的影响。结果表明,随EO加成数增加,抛光液表面张... 铜互连化学机械抛光(CMP)是IC制备中的关键工艺,阻挡层抛光液的性能是决定平坦化效果及减少表面缺陷的重要因素。研究了不同环氧乙烷加成数(EO加成数)的AEO表面活性剂对阻挡层抛光液性能的影响。结果表明,随EO加成数增加,抛光液表面张力和接触角逐渐增大,润湿性逐渐变差,抛光液中大颗粒数先减少后增加,当EO数为9时,大颗粒数最少,且粒径分布(PSD)趋于窄化。随EO加成数增加,Ta去除速率基本不变,Cu和SiO_(2)介质去除速率分别由378/min和695/min降至167/min和234/min,当EO加成数为9时,粗糙度最低,可达0.72 nm,且Cu和SiO_(2)介质去除速率与baseline接近。 展开更多

关键词 铜互连 阻挡层CMP 表面活性剂 EO加成数 粗糙度 大颗粒计数 粒径 去除速率

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抛光垫特性及其对300mm晶圆铜化学机械抛光效果的影响研究 被引量：7

9

作者 王同庆 韩桂全 +2 位作者 赵德文 何永勇 路新春 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期394-399,共6页

利用扫描电子显微镜和接触式表面形貌仪分析了IC1000/Suba-IV和IC1010两种商用抛光垫的主要特性,并通过自行研制的超低压力化学机械抛光(CMP)试验机、四探针测试仪和三维白光干涉仪等研究了这两种抛光垫对300 mm晶圆铜互连的CMP材料去... 利用扫描电子显微镜和接触式表面形貌仪分析了IC1000/Suba-IV和IC1010两种商用抛光垫的主要特性,并通过自行研制的超低压力化学机械抛光(CMP)试验机、四探针测试仪和三维白光干涉仪等研究了这两种抛光垫对300 mm晶圆铜互连的CMP材料去除率、片内非均匀性、碟形凹陷和腐蚀的影响规律.结果表明:IC1010比IC1000的硬度低、压缩率高、粗糙度大,IC1000为网格状沟槽、沟槽较宽、分布较稀,IC1010为同心圆沟槽、沟槽较细、分布较密;相同条件下IC1010比IC1000的材料去除率大、片内非均匀性好;在相同线宽下IC1000与IC1010的腐蚀几乎一致,IC1010的碟形凹陷比IC1000的略大. 展开更多

关键词 化学机械抛光 抛光垫 300MM晶圆 铜互连 材料去除率 非均匀性 碟形凹陷

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集成电路Cu互连线的XRD研究 被引量：7

10

作者 徐赛生 曾磊 +3 位作者 张立锋 顾晓清 张卫 汪礼康 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第11期985-987,共3页

对硫酸盐体系中电镀得到的Cu镀层,使用XRD研究不同电沉积条件、不同衬底和不同厚度镀层的织构情况和择优取向。对比了直流电镀和脉冲电镀在有添加剂和无添加剂条件下的织构情况。实验结果表明,对于在各种条件下获得的1μm Cu镀层,均呈现... 对硫酸盐体系中电镀得到的Cu镀层,使用XRD研究不同电沉积条件、不同衬底和不同厚度镀层的织构情况和择优取向。对比了直流电镀和脉冲电镀在有添加剂和无添加剂条件下的织构情况。实验结果表明,对于在各种条件下获得的1μm Cu镀层,均呈现(111)晶面择优,这样的镀层在集成电路Cu互连线中有较好的抗电迁移性能。 展开更多

关键词 铜互连 X射线衍射 织构系数 择优取向 添加剂

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脉冲时间参数对电沉积铜薄膜性能的影响 被引量：6

11

作者 徐赛生 曾磊 +3 位作者 张立锋 张炜 张卫 汪礼康 《中国集成电路》 2007年第1期52-56,共5页

针对先进纳米铜互连技术的要求,研究了脉冲时间和关断时间对铜互连薄膜电阻率、晶粒尺寸和表面粗糙度等性能的影响。实验结果表明,占空比较小时,镀层电阻率较大,晶粒直径较小。脉冲时间选择在毫秒数量级,占空比选择在40%～60%之间容易... 针对先进纳米铜互连技术的要求,研究了脉冲时间和关断时间对铜互连薄膜电阻率、晶粒尺寸和表面粗糙度等性能的影响。实验结果表明,占空比较小时,镀层电阻率较大,晶粒直径较小。脉冲时间选择在毫秒数量级,占空比选择在40%～60%之间容易获得较小电阻率和较大晶粒尺寸的铜薄膜。 展开更多

关键词 铜互连 脉冲电镀 电阻率 晶粒尺寸 表面粗糙度

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55nm双大马士革结构中电镀铜添加剂的研究 被引量：5

12

作者 曾绍海 林宏 +1 位作者 陈张发 李铭 《复旦学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期504-508,516,共6页

本文研究了电镀铜过程中添加剂对55nm技术代双大马士革结构的影响,为集成电路制造生产线提供有力的数据支持.在12英寸电镀设备上,对不同添加剂配比所电镀的铜膜,分别进行了光片上的基本工艺性能、图形片上的填充性能、55nm技术代的铜互... 本文研究了电镀铜过程中添加剂对55nm技术代双大马士革结构的影响,为集成电路制造生产线提供有力的数据支持.在12英寸电镀设备上,对不同添加剂配比所电镀的铜膜,分别进行了光片上的基本工艺性能、图形片上的填充性能、55nm技术代的铜互连工艺上的电学性能和可靠性的验证评估.通过对各种性能指标的考核,提出了针对该电镀液及添加剂的改进方案并优化电镀工艺菜单.最终确立其适用于芯片铜互连电镀工艺的工程应用窗口,使该产品满足集成电路制造生产线的要求. 展开更多

关键词 电镀液 添加剂 双大马士革 55nm技术代 铜互连

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直流和脉冲电镀Cu互连线的性能比较 被引量：4

13

作者 徐赛生 曾磊 +2 位作者 张立锋 张卫 汪礼康 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1070-1073,共4页

针对先进纳米Cu互连技术的要求,比较了直流和脉冲两种电镀条件下Cu互连线的性能以及电阻率、织构系数、晶粒大小和表面粗糙度的变化。实验结果表明,在相同电流密度条件下,脉冲电镀所得Cu镀层电阻率较低,表面粗糙度较小,表面晶粒尺寸和... 针对先进纳米Cu互连技术的要求,比较了直流和脉冲两种电镀条件下Cu互连线的性能以及电阻率、织构系数、晶粒大小和表面粗糙度的变化。实验结果表明,在相同电流密度条件下,脉冲电镀所得Cu镀层电阻率较低,表面粗糙度较小,表面晶粒尺寸和晶粒密度较大,而直流电镀所得镀层(111)晶面的择优程度优于脉冲。在超大规模集成电路Cu互连技术中,脉冲电镀将有良好的研究应用前景。 展开更多

关键词 CU互连 电沉积Cu层 脉冲电镀 直流电镀

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化学镀钴和超级化学镀填充的研究进展(英文) 被引量：2

14

作者 沈钰 李冰冰 +1 位作者 马艺 王增林 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期47-56,共10页

随着半导体集成度的不断提高,铜互连线的电阻率迅速提高。当互连线宽度接近7 nm时,铜互连线的电阻率与钴接近。IBM和美国半导体公司(ASE)已经使用金属钴取代铜作为下一代互连线材料。然而,钴种子层的形成和超级电镀钴填充7 nm微孔的技... 随着半导体集成度的不断提高,铜互连线的电阻率迅速提高。当互连线宽度接近7 nm时,铜互连线的电阻率与钴接近。IBM和美国半导体公司(ASE)已经使用金属钴取代铜作为下一代互连线材料。然而,钴种子层的形成和超级电镀钴填充7 nm微孔的技术工艺仍是一个很大的挑战。化学镀是在绝缘体表面形成金属种子层的一种非常简单的方法,通过超级化学镀填充方式,直径为几纳米的盲孔可以无空洞和无缝隙的方式完全填充。本文综述了化学镀钴的研究进展,并分析了还原剂种类对化学镀钴沉积速率和镀膜质量的影响。同时,在长期从事超级化学填充研究的基础上,作者提出了通过超级化学镀钴技术填充7 nm以及一下微盲孔的钴互连线工艺。 展开更多

关键词 化学镀 超级化学镀钴 超级化学镀铜 铜互连线 钴互连线

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添加剂对铜互连线脉冲电镀的影响 被引量：2

15

作者 徐赛生 曾磊 +1 位作者 顾晓清 张卫 《中国集成电路》 2008年第7期61-64,72,共5页

目前,铜互连技术已成为超大规模集成电路的主流互连技术,铜的填充主要采用Damascene工艺进行电镀。有机添加剂一般包括加速剂、抑制剂和平坦剂,它们在电镀液中含量虽然很少,但对于铜电镀的过程非常关键。以Enthone公司的ViaForm系列添... 目前,铜互连技术已成为超大规模集成电路的主流互连技术,铜的填充主要采用Damascene工艺进行电镀。有机添加剂一般包括加速剂、抑制剂和平坦剂,它们在电镀液中含量虽然很少,但对于铜电镀的过程非常关键。以Enthone公司的ViaForm系列添加剂为例,研究了每种类型添加剂对脉冲铜镀层性能的影响。 展开更多

关键词 铜互连 添加剂 脉冲电镀 粗糙度

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穿透硅通孔互连结构的湿-热应力有限元分析 被引量：4

16

作者 俞箭飞 江五贵 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期889-893,共5页

对穿透硅通孔(TSV)互连结构的湿-热应力问题进行了有限元分析。首先模拟了在二氧化硅和氢基半硅氧烷(HSQ)低k材料TSV互连结构在回流焊过程中,因热膨胀系数不匹配而引入的热应力,然后预测了HSQ基TSV互连结构在潮湿环境下因湿膨胀系数不... 对穿透硅通孔(TSV)互连结构的湿-热应力问题进行了有限元分析。首先模拟了在二氧化硅和氢基半硅氧烷(HSQ)低k材料TSV互连结构在回流焊过程中,因热膨胀系数不匹配而引入的热应力,然后预测了HSQ基TSV互连结构在潮湿环境下因湿膨胀系数不同引起的湿应力,以及湿-热环境下的湿-热应力分布。结果表明:湿气会提高TSV结构界面处的等效应力,但湿气对铜线中的应力影响较小。湿-热应力集中主要出现在HSQ材料和与之相邻的硅上。与SiO2基TSV结构相比,HSQ基TSV结构中铜线上的应力集中得到改善,但HSQ和硅界面上的应力集中有所增加。 展开更多

关键词 TSV结构 低K材料 湿-热应力 有限元 铜互连

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ULSI中的铜互连线RC延迟 被引量：3

17

作者 轩久霞 卢振钧 李志国 《电子产品可靠性与环境试验》 2003年第3期33-37,共5页

随着ULSI向深亚微米特征尺寸发展,互连引线成为ULSI向更高性能发展的主要限制因素。由互连引线引起的串扰噪音及RC延迟限制了ULSI的频率性能的提高,同时考虑到电迁移和功率损耗,人们开始寻找新的互连材料;低电阻率的铜互连材料和低介电... 随着ULSI向深亚微米特征尺寸发展,互连引线成为ULSI向更高性能发展的主要限制因素。由互连引线引起的串扰噪音及RC延迟限制了ULSI的频率性能的提高,同时考虑到电迁移和功率损耗,人们开始寻找新的互连材料;低电阻率的铜互连材料和低介电常数介质的结合可以有效地改善互连线的性能。主要讨论了互连延迟的重要性以及改善和计算延迟的方法。 展开更多

关键词 铜互连线 电容 低介电常数 可靠性 RC延迟 ULSI

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不同浓度添加剂对铜镀层性能的影响 被引量：3

18

作者 顾晓清 徐赛生 《中国集成电路》 2008年第8期61-64,共4页

目前,随着集成电路规模的不断发展,传统的铝互连技术已由铜互连技术取代。铜的超填充主要采用Damascene工艺进行电镀。在电镀液中有机添加剂(包括加速剂、抑制剂和平坦剂)虽然含量很少,但对镀层性能的影响至关重要。本文以Enthone公司的... 目前,随着集成电路规模的不断发展,传统的铝互连技术已由铜互连技术取代。铜的超填充主要采用Damascene工艺进行电镀。在电镀液中有机添加剂(包括加速剂、抑制剂和平坦剂)虽然含量很少,但对镀层性能的影响至关重要。本文以Enthone公司的ViaForm系列添加剂为例,研究了不同添加剂浓度组合对脉冲铜镀层性能的影响。 展开更多

关键词 铜互连 有机添加剂 脉冲电镀 XRD 电阻率

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半导体工艺新发展概述 被引量：1

19

作者 齐领 恩云飞 《电子产品可靠性与环境试验》 2008年第3期24-27,共4页

介绍了目前半导体新工艺的发展情况。在特征尺寸不断缩小的情况下,产生新的材料和技术是必要的,但也带来了相关的可靠性问题。简介了应变硅材料、栅介质的工艺及铜互连的可靠性,并对新的研究方向做了介绍。

关键词 半导体工艺 应变硅 栅介质 铜互连

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制备Cu互连悬空结构的新型工艺研究 被引量：2

20

作者 刘兴刚 张丛春 +1 位作者 杨春生 石金川 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第9期768-770,775,共4页

为了降低集成电路中的互连延迟,采取了一种新型的集成电路Cu互连工艺,以掩膜电镀的方法制备Cu互连的叠层结构,借鉴MEMS工艺的牺牲层技术,用浓磷酸对Al2O3牺牲层进行湿法刻蚀,不仅在互连金属间介质层而且在层内介质层都形成了以空气为介... 为了降低集成电路中的互连延迟,采取了一种新型的集成电路Cu互连工艺,以掩膜电镀的方法制备Cu互连的叠层结构,借鉴MEMS工艺的牺牲层技术,用浓磷酸对Al2O3牺牲层进行湿法刻蚀,不仅在互连金属间介质层而且在层内介质层都形成了以空气为介质的Cu互连悬空结构。用一种叉指测试结构对以空气和聚酰亚胺为介质的互连性能进行了比较,结果表明,采用空气介质减小了互连线耦合电容,为进一步降低集成电路的互连延迟提供了途径。 展开更多

关键词 CU互连 空气气隙 牺牲层材料 低介电常数 电容

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