ULSI铜互连线技术中的电镀工艺

通过对电镀液中加入适当的整平剂和采用三步电流法 ,成功地将工业镀铜技术应用于 UL SI铜互连线技术中 ,实现了对高宽比为 1μm∶ 0 .6 μm的刻孔的无空洞、无裂缝填充 .方阻测试表明 ,所镀铜膜的电阻率为2 .0 μΩ· cm,X射线衍射分析结果显示出的 Cu(111)的致密结构非常有利于互连线技术中高抗电迁移性要求     

ULSI铜互连线技术中的电镀工艺

通过对电镀液中加入适当的整平剂和采用三步电流法,成功地将工业镀铜技术应用于ULSI铜互连线技术中,实现了对高宽比为1μm∶0.6μm的刻孔的无空洞、无裂缝填充．方阻测试表明,所镀铜膜的电阻率为2.0μΩ*cm,X射线衍射分析结果显示出的Cu（111）的致密结构非常有利于互连线技术中高抗电迁移性要求．     

ULSI低介电常数材料制备中的CVD技术

综述了制备ULSI低介电常数材料的各种CVD技术。详细介绍了PCVD技术淀积含氟氧化硅薄膜、含氟无定型碳膜与聚酰亚胺类薄膜的工艺,简要介绍了APCVD技术淀积聚对二甲苯类有机薄膜及RTCVD技术淀积SiOF薄膜的工艺。     

以注氮SiO_2作为铜互连技术中的新型阻挡层

采用给 PECVD Si O2 中注入氮的方法 ,形成一薄层氮氧化硅 ,以此作为一种新型的扩散阻挡层 .不同热偏压条件下的 C- V测试结果和 XPS分析结果表明 ,该方法能起到对铜扩散的有效阻挡作用     

以注氮SiO2作为铜互连技术中的新型阻挡层

采用给PECVD SiO2中注入氮的方法,形成一薄层氮氧化硅,以此作为一种新型的扩散阻挡层．不同热偏压条件下的C-V测试结果和XPS分析结果表明,该方法能起到对铜扩散的有效阻挡作用．     

45nm时代的铜互连：渐进式的改变

“尽管45nm及以下技术节点的铜互连技术已经相对成熟,但是仍需要继续研发新的材料和新的工艺以满足器件方面更高的需要。”来自Novellus的Dr．Bob Havemann在5月28日举办的第五届铜互连及相关技术国际研讨会上讲到,“超低k值的介电材料、更薄的低电阻率的阻挡层,以及低缺陷率的CMP研磨剂都是未来几年内铜互连最有希望的改变点,尽管这种改变可能只是微小的、渐进式的改变。”     

ULSI互连中纳米多孔SiO_2的制造工艺、特性及应用前景

综述了 ULSI互连中纳米多孔二氧化硅 (NPS)电介质主要品种干燥凝胶 (Xerogel)的典型制造工艺 ,给出并分析了介电常数、应力、热导率和机械强度等主要特性 ,最后评述了有关应用前景     

集成电路片内铜互连技术的发展

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。     

ULSI互连系统热特性的模拟

应用基于有限元算法的软件ANSYS对0.15μm工艺条件下的一个ULSI电路的五层金属互连结构进行了热特性模拟和分析．模拟了这个经多目标电特性优化了的互连结构在采用不同金属(Cu或Al)互连线及不同电介质(SiO2或低介电常数材料xerogel)填充条件下的热分布情况,计算了这些条件下此互连结构的温度分布．并将结果与Stanford大学模拟的另一种五层金属布线结构的热特性结果进行了比较．讨论了低介电常数材料的采用对于互连结构散热情况的影响．此外,还简要地介绍了ANSYS的性能和用于热模拟的原理和特色．     

制备Cu互连悬空结构的新型工艺研究

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.     

ULSI互连系统热特性的模拟

应用基于有限元算法的软件 ANSYS对 0 .15 μm工艺条件下的一个 U L SI电路的五层金属互连结构进行了热特性模拟和分析 .模拟了这个经多目标电特性优化了的互连结构在采用不同金属 (Cu或 Al)互连线及不同电介质 (Si O2 或低介电常数材料 xerogel)填充条件下的热分布情况 ,计算了这些条件下此互连结构的温度分布 .并将结果与 Stanford大学模拟的另一种五层金属布线结构的热特性结果进行了比较 .讨论了低介电常数材料的采用对于互连结构散热情况的影响 .此外 ,还简要地介绍了 ANSYS的性能和用于热模拟的原理和特色     

超大规模集成电路互连系统的布线构造对散热的影响

应用一个三层互连布线结构研究了诸多因素尤其是布线的几何构造对互连系统散热问题的影响,并对多种不同金属与介质相结合的互连布线的散热情况进行了详细模拟.研究表明互连线上焦耳热的主要散热途径为金属层内的金属线和介质层中热阻相对小的路径.因此互连系统的几何布线对系统散热具有重要影响.在相同条件下,铝布线系统的温升约为铜布线的ρAl/ρCu倍.此外,模拟了0.13μm工艺互连结构中连接功能块区域的信号线上的温升情况,探讨了几种用于改善热问题的散热金属条对互连布线的导热和附加电容的影响.     

Influence of Interconnection Configuration on Thermal Dissipation of ULSI Interconnect Systems

应用一个三层互连布线结构研究了诸多因素尤其是布线的几何构造对互连系统散热问题的影响,并对多种不同金属与介质相结合的互连布线的散热情况进行了详细模拟.研究表明互连线上焦耳热的主要散热途径为金属层内的金属线和介质层中热阻相对小的路径.因此互连系统的几何布线对系统散热具有重要影响.在相同条件下,铝布线系统的温升约为铜布线的ρAl/ρCu倍.此外,模拟了0.13μm工艺互连结构中连接功能块区域的信号线上的温升情况,探讨了几种用于改善热问题的散热金属条对互连布线的导热和附加电容的影响.     

ULSI中Cu互连线的显微结构及可靠性

观察了ULSI中大马士革结构的Cu互连线的晶粒生长和晶体学取向.分析了线宽及退火对Cu互连线显微结构及电徙动的影响.Cu互连线的晶粒尺寸随着线宽的变窄而减小.与平坦Cu膜相比,Cu互连线形成微小的晶粒和较弱的 (111) 织构.300℃、30min退火促使Cu互连线的晶粒长大、(111) 织构发展,从而提高了Cu互连线抗电徙动的能力.结果表明,Cu的扩散涉及晶界扩散与界面扩散,而对于较窄线宽的Cu互连线,界面扩散成为Cu互连线电徙动失效的主要扩散途径.     

ULSI制备中多层布线导体铜的抛光液与抛光技术的研究

提出了在碱性浆料中ULSI多层布线导体铜化学机械抛光的模型,对铜CMP所需达到的平面化、选择性、抛光速率控制、浆料的稳定及洁净度、抛光液成分的优化选择进行了实验研究。     

45nm工艺与关键技术

介绍了45 nm芯片所采用的关键工艺技术:193 nm ArF干法/浸没式光刻技术、低k电介质技术、高k电介质技术和应变硅技术等。英特尔45 nm全功能153 MB SRAM芯片与65 nm芯片相比,晶体管密度提高了2倍,晶体管开关速度提高20%以上,晶体管漏电流降低到65 nm芯片的1/5,存储单元面积为0.346μm2。指出英特尔45 nm芯片MPU将在2007年下半年实现量产,并且继英特尔之后,TI、IBM、特许、英飞凌、三星、台积电和台联电等均已推出了45 nm芯片,说明45 nm芯片技术正在日益走向成熟。     

超深亚微米集成电路中的互连问题--低k介质与Cu的互连集成技术

半导体集成电路技术的发展对互连技术提出了新的需求,互连集成技术在近期和远期发展中将面临一系列技术和物理限制的挑战,其中Cu互连技术的发明是半导体集成电路技术领域中具有革命性的技术进展之一,也是互连集成技术的解决方案之一.在对互连集成技术中面临的技术与物理挑战的特点和可能的解决途径概括性介绍的基础上,重点介绍和评述了低k介质和Cu的互连集成技术及其所面临关键的技术问题,同时还对三维集成互连技术、RF互连技术和光互连技术等Cu互连集成技术之后的可能的新一代互连集成技术和未来互连技术的发展趋势给予了评述和展望.     

Characterization and impact of reduced copper plating overburden on 45 nm interconnect performances

During first metal level interconnects fabrication, a controlled modification of the electro-deposited copper over-deposition (overburden) is performed using a partial chemical-mechanical polishing (CMP) step. Next, copper microstructure is stabilized with a short duration hot-plate anneal. Overburden is then removed during CMP end-of-step. Ionic microscopy and EBSD observations of overburden thickness reduction reveal that copper grain growth occurs differently, according to patterned geometries and with a strong 〈1 1 1〉 texture, as observed in modified films. Reduction of overburden thickness also reveals the capacity of anneal temperature to impact electrical performances. Reliability is impacted for thinnest wires.     

ULSI中铜互连线通孔电热性能的数值模拟

利用三维有限元模型对Cu互连线通孔进行了电流密度、温度和温度梯度的分布进行了模拟,比较了具有不同阻挡层材料的通孔内的电流密度、温度和温度梯度的分布.对于同一阻挡层材料,进行了不同通孔倾斜角的模拟.模拟结果指出,通过优化通孔倾斜角和优选阻挡层材料可有效地改善通孔内的电流密度和温度的分布,提高ULSI通孔互连的可靠性,这对通孔的设计提供了有益的参考.