论文摘要
随着半导体器件尺寸的不断缩小,互连对芯片速度、可靠性、功耗等性能的影响越来越大。互连材料和工艺技术的改进成为集成电路技术进步的重要关键之一。金属互连工艺从铝互连制程转到铜互连制程是一个里程碑式的进步。在0.13um及其以下的技术节点中,铜互连技术已经成为主流。它配合低K材料例如FSG的应用,使得器件的时间延迟受金属连线的影响降低到可接受的范围。但是在引入电镀铜工艺的同时,我们也不得不面对一些铜线工艺所特有的缺陷,如铜线和低K值介电质可靠性问题,以及电镀铜后产生的孔洞缺陷等问题。本文,通过对金属层孔洞缺陷产生的机理进行研究分析,针对孔洞缺陷产生不同机理设计相关实验方案；优化其制备工艺。分别对比了不同溅射设备制备的铜种子层对孔洞缺陷的影响；并通过调整工艺参数,来比较不同工艺条件下制备的铜种子层与孔洞缺陷的关系；论文还对比研究了电镀铜工艺中不同的转速对孔洞缺陷的影响。在本项研究工作中,根据实际生产应用降低成本,提高效益的需求,选取了最优化的电镀铜工艺应用到实际生产工艺中,并对新的工艺条件进行严格验证,确保产品在新的工艺条件下孔洞缺陷降低,成品率和可靠性得到了有效提升。
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