55納米后段工藝集成中空洞問題的研究與解決.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、在55nm集成電路生產(chǎn)工藝中已經(jīng)大量應(yīng)用金屬硬掩膜層的雙大馬士革一體化工藝,該工藝解決了傳統(tǒng)雙大馬士革工藝所固有的低 K介電層頂部圓滑化,溝槽間的低 K介電層厚度變薄以及側(cè)壁角變小等問題,但是也有隨之而來的新問題和缺陷,如工藝研發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)的一種金屬連線空洞問題。這種金屬空洞缺陷會導致金屬連線方塊電阻升高,增加信號在金屬連線中傳輸所受到的容阻延遲,阻礙信號傳輸。嚴重的情況會直接導致金屬連線斷路,使信號無法傳輸。同時金屬連線中的空洞還會導

2、致嚴重的可靠性問題,比如應(yīng)力遷移和電遷移。
　　本文主要通過對金屬連線空洞缺陷發(fā)生的環(huán)境因素以及通過逐步掃描檢查法對工藝因素進行分析,總結(jié)了金屬連線空洞缺陷的發(fā)生條件以及演變惡化過程,明確了金屬連線空洞缺陷的成因:金屬硬掩膜層的應(yīng)力使得金屬介電層發(fā)生彎曲變形,導致金屬連線溝槽開口部位縮小,致使銅電鍍沉積工藝的時候銅無法沉積進入金屬連線溝槽從而形成空洞。
　　本文提出了調(diào)整光刻圖形尺寸,零偏差刻蝕以及降低金屬硬掩膜層應(yīng)力三種方

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