ULSI多层铜布线CMP影响因素分析研究

研究了ULSI多层互连工艺中铜布线的CMP的机理;对影响抛光速率和抛光后表面状态的诸因素,如抛光条件、抛光方式和抛光耗材进行了分析;特别针对抛光液对铜布线CMP的影响,提出了目前存在的主要问题,并对未来的研究方向和研究内容进行了展望。

适于ULSI的一种新的铜的CMP抛光液

采用纳米级二氧化硅代替国际上惯用的三氧化二铝作磨料 ,解决了抛光液的悬浮问题 ,得到了很好的抛光表面 .采用无金属离子的有机碱作络合剂及 p H调制剂 ,使用了无金属离子的氧化剂解决了铜离子沾污问题和制约硅溶胶作磨料的凝胶问题 .从而得到一种适用于甚大规模集成电路 (U L SI)制备中铜互连线技术的化学机械抛光(CMP)

ULSI多层布线中SiO_2介质CMP技术

对甚大规模集成电路 ( ULSI)多层布线中二氧化硅介质的抛光机理、工艺条件选择、抛光液成分与作用等进行了综合分析 ,如何使用化学方法提高抛光速率、改善表面状况以及解决金属离子沾污等问题及发展趋势进行了综述 ,对现存的一些难题提出了改进方案。

ULSI硅衬底的化学机械抛光技术

介绍了特大规模集成电路(ULSI)硅衬底的化学机械抛光工艺。对抛光机理、影响抛光速率和抛光质量的因素、抛光液中的成份特别是精抛液中的有机碱和活性剂的选择作了讨论分析,另外对抛光中出现的一些问题及解决方法进行了分析研究。

集成电路多层铜布线阻挡层CMP技术与材料

以化学机械全局平面化(CMP)动力学过程和机理为基础,在抛光浆料中采用粒径为1 5～20nm的硅溶胶作为CMP磨料,保证了高的抛光速率(200nm/min),同时可有效降低表面粗糙度,减少损伤层的厚度。

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 .

ULSI关键工艺技术——纳米级化学机械抛光

IC器件尺寸的纳米化,要求高的光刻曝光分辨率,在采用短波长和大数值孔径曝光系统提高分辨率的同时导致了焦深变浅,进而对晶片表面的平坦化要求越来越高。在比较了IC工艺中的四种平坦化技术基础上,重点综述了唯一可以实现全局平坦化的化学机械抛光(CMP)方法的发展、应用及展望。

CMP专用大粒径硅溶胶研磨料生长及控制机理

为满足甚大规模集成电路(ULSI)互连结构高质量、高效率化学机械抛光(CMP)的要求,以LaMer模型为理论指导,对恒液面聚合生长法制备大粒径、低分散度硅溶胶研磨料的粒径增长阶段进行了机理分析,并讨论了加料速率对平均粒径及分散度的影响;优化加料速率为3.6 mL/min,以此控制体系中硅酸浓度的变化趋势,避免产生两种类型的新晶核,实现了单纯的粒径增长.以胶粒平均粒径28 nm、分散度1.13的母液制备出粒径57 nm、分散度1.07的硅溶胶.通过工艺调整并按照分级生长模式,进一步制得符合高质量、高效率CMP专用的大粒径(平均粒径为112 nm)、低分散度(接近于1.00)硅溶胶研磨料.

ULSI制备中氧化硅介质化学机械抛光的研究

对超大规模集成电路制备中二氧化硅介质的抛光机理、工艺条件的选择进行了大量理论和实验研究 ,着重研究了使用化学方法提高抛光速率、改善表面状况以及如何解决抛光浆料的沉积等问题 ,并实现了技术突破。

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。

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 UL SI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。

ULSI制造中Cu的电化学机械抛光

电化学机械抛光(ECMP)技术可以在低压力下进行,有可能替代化学机械抛光(CMP)技术,满足含易碎、低介电常数材料的小尺寸特征结构的ULSI中Cu的抛光要求。利用自制的抛光液和改装的抛光机对晶圆片和图案晶圆片上的Cu进行电化学机械抛光,研究了抛光电压、抛光台转速、抛光压力和抛光液流量对抛光速率的影响,发现在抛光电压为4.7V、流量为150～200mL/min、抛光台转速为30～40r/min、抛光压力为3.45kPa时能达到较好的抛光速率。考察了抛光电压对图案晶圆片上台阶高度减小效率的影响,发现台阶高度减小效率随抛光电压增大而减小,并且对抛光机理做了初步分析。

在集成电路量产中减少氧化膜CMP(化学机械研磨)的缺陷(英文)

在超大规模集成电路的生产中,减少氧化膜CMP中的各种缺陷一直是工程师们的工作焦点之一。实际上这些缺陷的尺寸、形状、深度等能为我们寻找它们的根源提供许多有益的信息。例如:在肉眼下可见的长、直、深的划伤可能与研磨垫修整器有关;只有在先进的检测设备下才可见的轻微、连续的划伤与与研磨剂有关。对常见缺陷进行分类,并提供一些可见的缺陷产生机制,同时也讨论了如何通过日常检测来监视真正产品上的缺陷。

铜布线化学机械抛光技术分析

对用于甚大规模集成电路(ULSI)制造的关键平坦化工艺———铜化学机械抛光(CMP)技术进行了讨论。着重分析了铜化学机械抛光的抛光过程和相关的影响因素;根据现有的研究成果主要介绍了铜化学机械抛光的化学材料去除机理;在分析抛光液组成成分的基础上,总结了现有的以H2O2 为氧化剂的抛光液和其他酸性、碱性抛光液以及抛光液中腐蚀抑制剂的研究情况;指出了铜化学机械抛光今后的研究重点。

抛光液中缓蚀剂对铜硅片的影响

以硝酸铁为氧化剂选用不同缓蚀剂对铜化学机械抛光用抛光液的缓蚀效果进行了研究.通过测试不同缓蚀剂作用下铜的电化学极化曲线,来获得的腐蚀电流值和计算不同缓蚀剂的缓蚀效率.采用表面粗糙度为1·42nm的铜硅片进行静腐蚀和抛光实验,利用ZYGO粗糙度仪测试了硅片表面的粗糙度变化,并采用原子力显微镜分析腐蚀表面形貌.研究结果表明,在以硝酸铁为氧化剂的酸性环境中,苯丙氮三唑(BTA)作为铜抛光液的缓蚀剂具有良好的缓蚀效果.根据电化学参数计算出1·5wt%硝酸铁溶液中添加0·1wt%BTA的缓蚀率达99·1%;无论在静腐蚀还是在抛光过程中,在抛光液中添加BTA均可避免硅片严重腐蚀,使表面光滑.

300mm硅片化学机械抛光技术分析

化学机械抛光是单晶硅衬底和集成电路制造中的关键技术之一,然而,传统的化学机械抛光技术还存在一定的缺点或局限性,为了得到更好的硅片平整度和表面洁净度,在300mm硅片的生产中采用了双面化学机械抛光技术。对双面化学机械抛光的优点以及系统变量对抛光速度和抛光质量的影响进行了详细地分析。

铜化学机械抛光中的平坦性问题研究

铜的化学机械抛光(Cu-CMP)技术是ULSI多层金属布线结构制备中不可缺少的平坦化工艺。Cu-CMP后硅片表面的蝶形、侵蚀等平坦性缺陷将降低铜线的最终厚度和增大电阻率,从而降低器件性能和可靠性。而且可能进一步影响硅片的面内非均匀性(WIWUN),在多层布线中导致图案转移的不准确。本文介绍了对Cu-CMP平坦性的仿真、模拟和实验研究,并着重分析了碟形、侵蚀和WIWUN与抛光液、线宽和图案密度、抛光速度和载荷等相关参数的关系。

超大规模集成电路制备中硅衬底抛光液研究

在分析硅衬底的抛光机理的基础上,主要讨论了抛光液对硅衬底抛光质量的影响,同时对抛光液中各成分的选择作了分析研究,采用不含钠离子的有机碱和高效的无钠螯合剂减少了金属离子的玷污,对活性剂影响吸附的作用机理进行了分析,得到了一种小粒径、高速率和低损伤的无钠抛光液。

镶嵌钨的化学机械抛光的研究

研究的是ULSI镶嵌钨CMP的选择性 ,化学与机械作用匹配 ,浆料的悬浮及存放和后清洗等问题。

多层互连工艺中铜布线化学机械抛光研究进展

对ULSI中多层铜布线的CMP进行了分析,主要针对铜抛光液的研究现状以及进展进行综述,重点比较了各种不同种类抛光液的抛光效果,以及抛光液对铜和介电层的选择性研究,并提出了目前需要解决的问题,对今后铜抛光研究方向及方法进行了进一步探讨。