超大規(guī)模集成電路銅互連線脈沖電鍍工藝研究.pdf

1、在集成電路(IC)制造工藝中，銅互連是發(fā)展趨勢(shì)，相對(duì)鋁互連來說，其減少了工藝的復(fù)雜性，降低了功耗，節(jié)約了成本，提高了速度。 針對(duì)先進(jìn)納米集成電路銅互連技術(shù)的要求，本文研究了脈沖電流密度對(duì)銅互連線電阻率、晶粒尺寸和表面粗糙度等性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，2～4A／dm2電流密度下的銅鍍層擁有較小電阻率，較小的表面粗糙度和較大的晶粒尺寸。 研究了脈沖時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間對(duì)銅互連薄膜電阻率、晶粒尺寸和表面粗糙度等性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

2、明，占空比較小時(shí)，鍍層電阻率較大，晶粒直徑較小。脈沖時(shí)間選擇在毫秒數(shù)量級(jí)，占空比選擇在40﹪～60﹪之間容易獲得較小電阻率和較大晶粒尺寸的銅薄膜。 比較了直流和脈沖兩種電鍍條件下銅互連線的性能，以及電阻率、織構(gòu)系數(shù)、晶粒大小和表面粗糙度的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在相同電流密度條件下，脈沖電鍍所得銅鍍層電阻率較低，表面粗糙度較小，表面晶粒尺寸和晶粒密度較大。而直流電鍍所得鍍層(¨1)晶面的擇優(yōu)程度優(yōu)于脈沖。在超大規(guī)模集成電路銅互連技術(shù)