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《上海交通大学》 2011年
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大马士革铜互连工艺中氮化硅薄膜层球状缺陷形成机制的研究

桂鹏  
【摘要】:随着集成电路向着高密度化和高性能化方向发展,电路特征尺寸不断缩小,互连层数不断上升.由于铜的电阻率较低,抗电迁移和应力迁移能力强,且其镶嵌制造工艺的兼容性好、成本低,因此铜互连己取代铝互连成为新型主导互连技术.新的互连结构和工艺,如铜电镀(elecllr()一copper platlng,EcP)和化学机械抛光(chemical-mechanicalpolishing,cMP)等,以及新的互连材料,如低k介质、阻挡层和覆盖层材料等,也相继被开发并应用于集成电路互连技术,从而大大提高了集成电路的性能,但也由此引发了一系列的互连可靠性问题在铜互连工艺中,常出现由于生成铜的硅化物和应力迁移形成的球状缺陷。由于铜的硅化物而造成的漏电短路和在铜晶界应变而诱生空洞是铜互连失效的重要现象之一。本文着重介绍介质层中由于存在铜的硅化物而造成的漏电失效和应力迁移而形成的空洞失效部分。 本论文首先就球状缺陷的产生原因及其失效机理作了分析,其次通过对氨等离子体预处理和氮化硅预沉积的这两步骤进行实验研究,利用田口分析判断的实验方法,找到主要影响因素,从而优化气体流量、等离子喷头到晶圆表面的距离、射频功率、预处理和预沉积的时间等工艺参数,再次通过实际生产过程中数据找出热应力产生的原因,并通过实验来优化工艺参数,从而解决问题。最终解决O 13微米以下深亚微米铜互连工艺中的球状缺陷问题,提高产品的良率和可靠性。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN405

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【参考文献】
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