铜布线及其设备

介绍 Ｉ Ｃ 铝布线所存在的问题，采用铜布线替代铝布线是发展趋势，并就世界主要半导体公司已经和正在推出的多种铜布线 Ｉ Ｃ，以及相关设备作一简介。     

ULSI制备中铜布线的两步抛光技术

在超大规模集成电路(ULSI)铜布线工艺中,采用阻挡层来提高铜与衬底的粘附性,主要是为了防止铜原子向介质或衬底中扩散.为了达到全局平面化,就需要克服阻挡层金属与布线金属铜因化学和物理性质的不同而导致其化学机械抛光(CMP)速率的不同.通过研究和一系列试验,采用两步抛光,初抛中采用高化学作用,终抛中采用高机械作用,达到较好的全局平面化效果,并提出了初抛的CMP模型.     

ULSI制备中铜布线的两步抛光技术

在超大规模集成电路 (U L SI)铜布线工艺中 ,采用阻挡层来提高铜与衬底的粘附性 ,主要是为了防止铜原子向介质或衬底中扩散 .为了达到全局平面化 ,就需要克服阻挡层金属与布线金属铜因化学和物理性质的不同而导致其化学机械抛光 (CMP)速率的不同 .通过研究和一系列试验 ,采用两步抛光 ,初抛中采用高化学作用 ,终抛中采用高机械作用 ,达到较好的全局平面化效果 ,并提出了初抛的 CMP模型 .     

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.     

纳米工艺提高了LSI铜布线的可靠性

位于日本东京的NEC公司开发出了一种能够在不牺牲布线性能的情况下提高下一代LSI电路中铜布线的可靠性的纳米工艺。该工艺包括两个部分:即在通孔连接界面上插入一层超薄的钛(Ti)薄膜,以及采用氟化碳氮化物(FCN)薄膜来解决长期困扰半导体制造商的一个难题,就是在0.1μm以下的多层布线中出现的可靠性下降。当把钛薄膜加到位于铜布线之间的芯片顶层和底层时,它起胶合剂的作用,可将由应力造成的位移,以及通常与密封装置中的通孔破裂相关联的电迁移减小93%。该工艺通过减小应力和抑制铜迁移的方法在铜通孔处实现了更强的键合。Ti的表面电阻…     

H.264图像解码芯片的布局布线设计

集成电路工艺发展到深亚微米阶段,IC设计向高速、高复杂度方向发展,物理设计也要满足更加严格的要求.布局布线设计成为集成电路设计的一个关键步骤.本文以一个实际设计为例阐述了在集成电路EDA设计工具的辅助下布局布线的具体实现方法,通过对设计结果的分析,解决了布线拥塞、时序收敛以及信号完整性等问题.该芯片最后达到设计预定的性能指标并交付流片.     

二向不等距网格上的通道区布线及其实体化

本文讨论了在硅栅或铝栅MOS 电路工艺中,利用单层金属布线完成自动布线时所存在的二向不等距网格上的布线问题,提出了解决的方法并给出了实际应用的结果,结果表明,在绝大部分情况中,可在不影响布线精度的前提下令人满意地解决上述问题.     

铜互连布线及其镶嵌技术在深亚微米IC工艺中的应用

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 ,及铜互连布线的可靠性问题     

铜布线和SOI

回顾ＬＳＩ的发展历史,Ａｌ布线取得了巨大的成功。铜（Ｃｕ）布线与之相比,最大的优势是电阻更低,抗电迁移性强,因此随着器件频率的提高尤其是高速微处理器的出现,对铜布线实用化的期待日益升高。但是,铜布线的引入不是简单地将互连材料由铝换成铜。由于铜与铝的物理、化学、机械和电特性等的差异,引入铜布线就意味着不得不更新以铝布线为基础建立的一大批成熟技术,并且开发一系列铜布线的突破性技术如ＣＭＰ（化学机械抛光）技术、以铜的ＣＶＤ为基础的嵌入式（Ｄａｍａｓｃｅｎｅ）工艺等和解决铜的抗氧化性差、层间介质平坦化等…     

名词术语释义——大马士革镶嵌工艺

采用Cu—CMP的大马士革镶嵌工艺是目前唯一成熟和已经成功用于IC制造中的铜图形化工艺。据预测，到了0．1μm工艺阶段，将有90％的半导体生产线采用铜布线工艺。在多层布线立体结构中，要求保证每层全局平坦化，Cu—CMP能够兼顾硅晶片全局和局部平坦化。