双层金属布线中隔离介质淀积工艺研究

隔离介质淀积是微波硅功率器件双层金属布线工艺中的核心工序。从隔离介质结构层次的选取入手,通过理论分析,选取SiO2-Si3N4两层介质为最佳隔离介质结构;着重对隔离介质淀积工艺进行深入研究。通过实验对比分析,确定芯片的隔离介质淀积工艺条件,从而避免光刻胶、腐蚀液等物质残留在芯片内部,提高双层金属布线的可靠性。

高密度等离子体淀积工艺对颗粒度的影响

高密度等离子体(High Density Plasma,HDP)淀积工艺具有卓越的沟槽填充性能,广泛应用于深亚微米及更先进的集成电路制造的关键工艺环节.由于其淀积与溅射相结合的工艺特点,HDP中颗粒水平直接影响器件量产的良率与可靠性,是HDP工艺中的最大问题.针对集成电路量产工艺中频繁出现的HDP颗粒问题,通过分析HDP淀积颗粒成分,发现其中含有非反应气体成分氟(F)和铝(Al).利用等离子体中的氧离子修复工艺设备的腔室穹顶,降低由于预淀积薄膜黏附不足而造成剥离性颗粒;研发出氧气(O_2)钝化工艺,应用于硅片淀积间隙的腔室原位清洗工艺;通过实验设计,分析和优化O_2钝化的具体工艺条件.研究表明,将优化后的带有O_2钝化的原位清洗工艺方案应用于集成电路实际量产制造,HDP工艺的颗粒水平整体降低50%.

新型低温淀积工艺设备——ECR3000R

鉴于电、热损伤对微电子器件的影响越来越大,为此需要引入低能量淀积薄膜工艺。高通热量和常规增强等离子工艺会带来污染和电损伤的危害。根据电子回旋加速共振原理,在很低湿度和压力下采用高密度等离子流,可得到非常高的淀积速率,同时也能保证极好的薄膜质量。通过与主要用户三年来合作研究,PT公司已经首次引入能够生长无定形膜、多晶膜和处延淀积薄膜的一代新型系统。

淀积—热压工艺的理论模型及ZnSe多晶的实验结果

本文提出了一种多晶制做的新型工艺并阐述了其理论模型.这种工艺利用了淀积和热压制备多晶的优点.理论和ZnSe多晶的实验结果都表明这种工艺可以改善淀积多晶光学性能和机械性能.

PECVD制备新型介质薄膜碳氮化硅工艺性能研究

研究了ＰＥＣＶＤ法制备新型介质膜碳氮化硅（ＳｉＣｘＮｙ：Ｈ）的工艺参数对淀积过程的影响。讨论了退火对该薄膜的影响，发现经退火后，其电阻率有明显的下降，氢含量也大大减少，但是膜的结构仍然是非晶态的。最后对该薄膜的特性进行测试，表明碳氮化硅薄膜具有较好的绝缘性能。

后道互连工艺中钨塞和金属空洞的研究

对金属钨淀积工艺中温度对形貌和电学性质的影响进行研究,通过比较450℃和425℃金属钨化学汽相淀积工艺的差异,发现425℃下淀积的金属钨薄膜的方块电阻和标准偏差都略高于450℃下生长的金属钨薄膜。425℃工艺条件淀积的金属钨的通孔电阻高于450℃W条件下的接触电阻。从FIB结果看,425℃和450℃钨沉积均有发现空洞,450℃工艺条件下沉积的金属钨形成的接触孔空洞比425℃形成的空洞略小。同时研究了金属铝后道互连工艺中的金属空洞问题,发现在SEM照片中看到的金属空洞有些是由于工艺原因造成的,有些只是因为SEM制样造成的。而HDP的温度过高是金属空洞形成的可能性之一。尝试通过电学测量数据对金属空洞进行量化,但从数据可以得出结论利用ET数据对空洞问题进行量化还是比较困难。