穿透硅通孔互连结构的湿-热应力有限元分析 被引量：4

1

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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纳米二氧化硅抛光液对低k材料聚酰亚胺的影响 被引量：4

2

作者 胡轶 刘玉岭 +2 位作者 刘效岩 王立冉 何彦刚 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第B11期852-854,共3页

以3英寸的P型〈111〉硅片为衬底,经过旋涂固化制备低介电常数(低k)材料聚酰亚胺。对聚酰亚胺进行化学机械抛光(CMP),考察实验前后,纳米二氧化硅抛光液对低k材料的结构和介电常数。实验中应用了2种纳米二氧化硅抛光液:一种是传统的铜抛光... 以3英寸的P型〈111〉硅片为衬底,经过旋涂固化制备低介电常数(低k)材料聚酰亚胺。对聚酰亚胺进行化学机械抛光(CMP),考察实验前后,纳米二氧化硅抛光液对低k材料的结构和介电常数。实验中应用了2种纳米二氧化硅抛光液:一种是传统的铜抛光液;另一种为新型的阻挡层抛光液。通过扫描电镜(SEM)和介电常数测试结果显示,2种抛光液对低k材料,不论是在结构还是电特性方面的影响都不大。经铜抛光液抛光后,k值从最初的3.0变到3.08;经阻挡层抛光液抛光后,k值从最初的3.0变到3.28。实践证明,这两种纳米二氧化硅抛光液可以应用于集成电路。 展开更多

关键词 低介电常数材料 纳米二氧化硅抛光液 介电常数 漏电流

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集成电路互连低k材料及其可靠性研究 被引量：3

3

作者 林倩 贺菲菲 陈超 《功能材料与器件学报》 CAS 2017年第1期6-11,共6页

随着集成电路的快速发展,由器件密度和连线密度不断增加、线宽逐渐减小带来的RC延迟成为了互连线可靠性的面临的最大难题。研究表明,低k材料的应用是减小RC延迟,降低串扰和功耗的重要途径。为了适应ULSI高速、高集成度的发展,低k互连介... 随着集成电路的快速发展,由器件密度和连线密度不断增加、线宽逐渐减小带来的RC延迟成为了互连线可靠性的面临的最大难题。研究表明,低k材料的应用是减小RC延迟,降低串扰和功耗的重要途径。为了适应ULSI高速、高集成度的发展,低k互连介质材料的探索是集成电路的必然选择。本文系统地介绍了低k互连介质材料的特性、分类和降低k值的诸多方法。并且以反相器电路模型为例,应用AFD原理对不同低k材料的电路模型进行了AFD的计算,定量地分析不同低k材料对电路可靠性影响。 展开更多

关键词 低k材料 寄生耦合 RC延迟 空气隙 原子通量散度

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化学机械抛光过程低k/铜表面材料去除机制及损伤机制研究进展 被引量：2

4

作者 司丽娜 刘万宁 +3 位作者 吴锐奇 阎红娟 杨晔 张淑婷 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期135-139,146,共6页

针对低k介质/铜表面在平坦化加工中极易造成材料界面剥离、互连线损伤和表面不平整等问题,国内外学者对CMP过程中的材料去除机制以及损伤机制开展了大量的研究工作。对集成电路平坦化工艺——化学机械抛光过程中低k介质/铜界面的力学行... 针对低k介质/铜表面在平坦化加工中极易造成材料界面剥离、互连线损伤和表面不平整等问题,国内外学者对CMP过程中的材料去除机制以及损伤机制开展了大量的研究工作。对集成电路平坦化工艺——化学机械抛光过程中低k介质/铜界面的力学行为和摩擦损伤特性研究进展进行综述,介绍异质表面的材料去除行为及去除理论研究现状;展望了化学机械抛光过程低k介质/铜表面去除机制研究的研究趋势,即通过对异质界面的分子原子迁移行为研究,揭示异质表面的微观材料去除机制及损伤形成机制,最终寻找到异质表面平坦化及损伤控制方法。 展开更多

关键词 化学机械抛光 low-k材料 异质表面 材料去除机制 损伤机制

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低介电常数材料和氟化非晶碳薄膜的研究进展 被引量：1

5

作者 闫继红 宁兆元 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期20-22,35,共4页

目前微电子器件正经历着一场材料结构的变革。由于其特征尺寸进入到100nm,由内部金属连线的电阻和线间绝缘介质层的电容构成的阻容延时已经成为限制器件性能的主要因素。用电阻更小的铜取代目前使用的铝作金属连线,用低介电常数(低 K)... 目前微电子器件正经历着一场材料结构的变革。由于其特征尺寸进入到100nm,由内部金属连线的电阻和线间绝缘介质层的电容构成的阻容延时已经成为限制器件性能的主要因素。用电阻更小的铜取代目前使用的铝作金属连线,用低介电常数(低 K)材料取代二氧化硅作线间介质成为重要的、应用价值巨大的研究课题。着重叙述了具有低介电常数的氟化非晶碳薄膜的研究进展。 展开更多

关键词 氟化非晶碳薄膜 研究进展 低介电常数材料 微电子器件 特征尺寸 材料结构 器件性能 二氧化硅 研究课题 应用价值 介质层 连线 金属 电阻

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碱性抛光液在CMP过程中对低k介质的影响 被引量：2

6

作者 王立冉 邢哲 +2 位作者 刘玉岭 胡轶 刘效岩 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期29-32,共4页

以p型<111>硅片为衬底,经过旋涂固化制备低介电常数(低k)材料聚酰亚胺。经过化学机械抛光(CMP)过程,考察实验前后低k材料介电性能的变化。实验中分别使用阻挡层抛光液、Cu抛光液以及新型抛光液对低k材料进行抛光后,利用电参数仪对... 以p型<111>硅片为衬底,经过旋涂固化制备低介电常数(低k)材料聚酰亚胺。经过化学机械抛光(CMP)过程,考察实验前后低k材料介电性能的变化。实验中分别使用阻挡层抛光液、Cu抛光液以及新型抛光液对低k材料进行抛光后,利用电参数仪对低k材料进行电性能测试。结果显示,低k材料介电常数经pH值为7.09新型抛光液抛光后,k值由2.8变为2.895,漏电流在3.35 pA以下,去除速率为59 nm/min。经新型抛光液抛光后的低k材料,在电学性能等方面均优于阻挡层抛光液和Cu抛光液,抛光后的低k材料的性能能够满足应用要求。 展开更多

关键词 低k材料 化学机械抛光 抛光液 介质电特性 聚酰亚胺

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低k材料的化学机械抛光研究 被引量：1

7

作者 周国安 种宝春 《微纳电子技术》 CAS 2008年第5期293-297,共5页

阐述了低k材料在IC电路中的作用及其性质,以SiO2、SiOF、SiOCSP、SiOCNSP、Si-OCSO五种材料为研究对象,分析了低k材料与Cu互连工艺的相互联系和作用。在Sikder和Kumar提供的声发射信号(AE)的在线监测图的基础上比较和分析了五种材料的... 阐述了低k材料在IC电路中的作用及其性质,以SiO2、SiOF、SiOCSP、SiOCNSP、Si-OCSO五种材料为研究对象,分析了低k材料与Cu互连工艺的相互联系和作用。在Sikder和Kumar提供的声发射信号(AE)的在线监测图的基础上比较和分析了五种材料的硬度和模数值;根据Preston方程绘制九点测量数据图,发现前三种材料可满足抛光机理,而后两种的抛光行为更倾向于表面反应;根据五种材料抛光前后的实验数据表面形态图表,判断出抛光后材料粗糙度的走向。最后指出低k材料需要发展和完善的工艺及对抛光设备的进一步要求。 展开更多

关键词 化学机械抛光 声发射信号在线检测 普莱斯顿方程 低k材料 表面形貌

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Forouhi-Bloomer离散方程在低k材料光学表征上的应用 被引量：1

8

作者 吴恩超 江素华 +2 位作者 胡琳琳 张卫 李越生 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期508-511,519,共5页

半导体工艺中对低k介质材料的精确表征是工艺监控的重要环节,传统方法如扫描电子显微镜和透射电子显微镜存在耗时长和破坏性等缺点。使用一种结合了Forouhi-Bloomer离散方程组和宽光谱分光光度法的新方法,对低k薄膜进行光学表征,得到薄... 半导体工艺中对低k介质材料的精确表征是工艺监控的重要环节,传统方法如扫描电子显微镜和透射电子显微镜存在耗时长和破坏性等缺点。使用一种结合了Forouhi-Bloomer离散方程组和宽光谱分光光度法的新方法,对低k薄膜进行光学表征,得到薄膜的折射率n、消光系数k和膜厚d,并将结果与椭偏仪的测量进行比较,证明了使用F-B方程在半导体工艺中精确表征低k材料的能力和这种方法快速无损的优点。 展开更多

关键词 低k材料 Forouhi-Bloomer离散方程 折射率

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集成电路中金属互连工艺的研究进展

9

作者 张学峰 《半导体技术》 北大核心 2023年第12期1053-1061,共9页

随着集成电路中器件尺寸不断微缩,RC延时成为制约电路工作频率的主要因素。作为后端制程发展的里程碑之一,引入铜(Cu)和低介电常数(κ)材料作为互连导体和介质材料可以显著降低RC延时。然而,随着工艺技术节点达到5 nm或更低,电阻的尺寸... 随着集成电路中器件尺寸不断微缩,RC延时成为制约电路工作频率的主要因素。作为后端制程发展的里程碑之一,引入铜(Cu)和低介电常数(κ)材料作为互连导体和介质材料可以显著降低RC延时。然而,随着工艺技术节点达到5 nm或更低,电阻的尺寸效应使得Cu互连技术无法满足性能需求。由于低κ材料在工艺集成上的限制,尺寸微缩导致的RC延时主要通过金属化方法来抑制。介绍了金属互连工艺的发展和挑战,综述了为解决上述问题近几年金属互连技术的最新研究进展,包括新工艺和新材料的开发以优化传统的扩散阻挡层/衬垫层,Ru半大马士革工艺以及混合金属互连工艺,展望了后摩尔时代金属互连技术的发展。 展开更多

关键词 铜(Cu)互连 低κ材料 后端工艺(BEOL) 金属化 尺寸微缩

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用作超大规模集成电路低k材料的有机薄膜 被引量：9

10

作者 王鹏飞 张卫 +1 位作者 王季陶 李伟 《微电子技术》 2000年第1期31-36,共6页

详细介绍了几种可用于超大规模集成电路的低介电常数有机薄膜材料 ,比如聚酰亚胺类有机薄膜、聚对二甲苯类有机薄膜和聚烯链类有机薄膜。比较了这几种薄膜之间的特性和制备工艺 ,并就薄膜的结构和制备方法对性能的影响做了进一步的探讨。

关键词 低k材料 集成电路 VLSI 有机薄膜

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含氟低介电常数有机材料研究进展 被引量：5

11

作者 王海 程文海 +3 位作者 周涛涛 卢振成 王凌振 蒋梁疏 《有机氟工业》 CAS 2020年第2期30-34,共5页

低k(介电常数)介质材料替代传统SiO2作为互连金属介电层是集成电路发展的必然趋势。总结了低k材料性能基本要求及制备方法,重点探讨含氟低k有机材料研究进展。认为获得k值低且综合性能优异的含氟有机材料是最终目的,并对含氟低k有机材... 低k(介电常数)介质材料替代传统SiO2作为互连金属介电层是集成电路发展的必然趋势。总结了低k材料性能基本要求及制备方法,重点探讨含氟低k有机材料研究进展。认为获得k值低且综合性能优异的含氟有机材料是最终目的,并对含氟低k有机材料的研究前景进行了展望。 展开更多

关键词 金属介电层 低k材料 含氟低k有机材料

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基于45nm技术的ULSI互连结构的温度模拟

12

作者 王锡明 周嘉 +1 位作者 阮刚 LEE H-D 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期474-477,481,共5页

应用自行建立的准二维简化模型,计算了三种基于45 nm节点技术的ULSI九层低介电常数介质互连结构的温度升高。与ANSYS的分析对比表明,简化模型误差为7.7%。三种互连结构中,结构III设计具有最佳的散热能力,不仅工作时绝对温升小,而且随衬... 应用自行建立的准二维简化模型,计算了三种基于45 nm节点技术的ULSI九层低介电常数介质互连结构的温度升高。与ANSYS的分析对比表明,简化模型误差为7.7%。三种互连结构中,结构III设计具有最佳的散热能力,不仅工作时绝对温升小,而且随衬底温度和介质导热系数的温升加大也小;结构I的散热能力良好,结构III最差。对三种互连结构的尺寸分析表明,层间介质的厚度对互连系统的温升影响大,必须在电学模拟和温度模拟完成后找到一个最佳厚度值,以保证既有好的散热条件,又有利于减小RC延迟。互连结构的温升随电介质导热系数的减小呈二阶指数升高,特别当介质导热系数小于0.1 W/℃.m时,互连结构设计将会成为器件温升和系统可靠性的关键所在,引入新技术或许势在必行。 展开更多

关键词 超大规模集成电路 铜互连 温度分析 低介电常数材料

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90nm工艺及其相关技术 被引量：11

13

作者 翁寿松 《微纳电子技术》 CAS 2003年第4期40-44,共5页

ITRS2001规划2004年实现90nm工艺,英特尔、AMD等世界顶级半导体公司将于2003年采用90nm工艺量产微处理器和逻辑器件。这样使ITRS2001整整提前了一年。90nm工艺包括193nm光刻技术、高k绝缘材料、高速多层铜互连技术、低k绝缘材料、应变... ITRS2001规划2004年实现90nm工艺,英特尔、AMD等世界顶级半导体公司将于2003年采用90nm工艺量产微处理器和逻辑器件。这样使ITRS2001整整提前了一年。90nm工艺包括193nm光刻技术、高k绝缘材料、高速多层铜互连技术、低k绝缘材料、应变硅技术和电压隔离技术等新技术。193nm光刻技术是实现90nm工艺达量产的最关键技术,为此,必须采用193nmArFstepper(准分子激光扫描分步投影光刻机)。讨论了90nm工艺达量产的难点,如掩模版成本较高、成品率较低和应用面暂时不宽等。 展开更多

关键词 90nm工艺 ArF光刻机 高k/低k绝缘材料 铜互连技术 应变硅技术 电压隔离技术 193nm光刻技术

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65nm/45nm工艺及其相关技术 被引量：4

14

作者 翁寿松 《微纳电子技术》 CAS 2004年第7期10-14,共5页

介绍了65nm/45nm工艺的研究成果、157nmF2stepper技术、高k绝缘层和低k绝缘层等技术。着重讨论了157nmF2stepper的F2激光器、透镜材料、光刻胶和掩模材料问题。

关键词 65 nm/45 nm工艺 157 NM F2光刻机 高k/低k绝缘材料

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O.13μm工艺与248nm KrF光刻机

15

作者 翁寿松 《电子与封装》 2003年第5期58-60,6,共4页

ITRS规划2001年实现0.13μm工艺。实际上2001年O.13μm工艺已达量产。0.13μm工艺包括248nm光刻技术、高k绝缘材料、低k绝缘材料和铜互连技术等新技术。248nm光刻技术是实现0.13μm工艺达到量产的最关键技术,为此,必须采用248nmKrFstepp... ITRS规划2001年实现0.13μm工艺。实际上2001年O.13μm工艺已达量产。0.13μm工艺包括248nm光刻技术、高k绝缘材料、低k绝缘材料和铜互连技术等新技术。248nm光刻技术是实现0.13μm工艺达到量产的最关键技术,为此,必须采用248nmKrFstepper(准分子激光扫描分步投影光刻机)。 展开更多

关键词 0.13μm工艺 248nmkrF光刻机 高k/低k绝缘材料 铜互连

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多孔Low-k材料各向异性特性声表面波测量模型

16

作者 李志国 姚素英 +1 位作者 肖夏 白茂森 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1391-1396,共6页

声表面波技术可无损测量纳米多孔介电薄膜材料的机械特性参数.采用横观各向同性模型表征二维周期性多孔薄膜的结构特性,推导了表面波在周期性纳米多孔薄膜/硅基底结构中的传播模型.通过编程计算数值算例,得到了薄膜各向异性结构特性及... 声表面波技术可无损测量纳米多孔介电薄膜材料的机械特性参数.采用横观各向同性模型表征二维周期性多孔薄膜的结构特性,推导了表面波在周期性纳米多孔薄膜/硅基底结构中的传播模型.通过编程计算数值算例,得到了薄膜各向异性结构特性及弹性模量对表面波色散曲线的影响.结果表明,纳米通孔方向与传播方向间的角度差会对色散曲线产生明显影响,在垂直于通孔的传播方向不能测出弹性模量E′.最后给出了有助于改善测量精度的措施.此模型可用于纳米多孔低介电常数材料各向异性特性测试实验. 展开更多

关键词 声表面波测试 纳米多孔低介电常数材料 各向异性模型

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平滑树脂基板上的金属化工艺

17

作者 蔡积庆（编译） 《印制电路信息》 2008年第6期38-42,共5页

概述了平滑树脂基板上的金属化工艺,可以在具有优良性能的液晶聚合物和环烯聚合物上应用紫外光表面改质处理形成良好导电性的导体层,可以制造适应高速传递或者高频用途的平滑电路。

关键词 紫外光表面改质处理 液晶聚合物 环烯聚合物 低介电常数材料 高速传送 高频

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VLSI互连线系统中的低介电常数材料与工艺研究 被引量：4

18

作者 宋登元 王永青 +1 位作者 孙荣霞 张全贵 《半导体情报》 2000年第2期8-12,共5页

阐述了超大规模集成电路 ( VLSI)特征尺寸的减小及互连线层数增加引起的互连线电容增加的问题。具体总结了为提高 VLSI的速度而采用的低介电常数材料及其制备工艺 ,对在连线间形成空气间隙来降低线间电容的方法也进行了介绍。最后 ,展... 阐述了超大规模集成电路 ( VLSI)特征尺寸的减小及互连线层数增加引起的互连线电容增加的问题。具体总结了为提高 VLSI的速度而采用的低介电常数材料及其制备工艺 ,对在连线间形成空气间隙来降低线间电容的方法也进行了介绍。最后 ,展望了低介电常数材料在 VL SI互连线系统中的应用前景。 展开更多

关键词 VLSI 互连线 低介电常数材料 集成电路

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