Трехуровневые металлические межкомпонентные соединения для КМОП ИС (химико-механическая полировка межуровневого диэлектрика и вольфрамовые столбики)

Для создания трехуровневых (или более) межкомпонентных соединений при производстве КМОП ИС необходимо использовать методику глобальной планаризации межуровневого диэлектрика. Для этой цели была разработана химико-механическая полировка оксида кремния. При использовании этой технологии металл будет осаждаться на полностью планарную поверхность. В то же время при использовании этой методики появляется новая проблема. Она заключается в том, что сквозные отверстия, которые вскрываются в планаризованном межуровневом диэлектрике, значительно отличаются по глубине (некоторые имеют весьма большую глубину). Такие глубокие контактные отверстия уже не могут адекватно заполняться пленками металла при помощи традиционных методом физического осаждения, даже если используется двухстадийный процесс травления сквозных отверстий. Поэтому для заполнения контактных окон стал использоваться процесс химического осаждения из газовой фазы пленок вольфрама. Для этого был разработан процесс осаждения сплошной (поверхностной) пленки вольфрама по всей пластине покрывающего планаризованный межуровневый диэлектрик, таким образом, чтобы сквозные контактные отверстия по всей пластине также могли быть заполнены. Для обеспечения адгезии пленок вольфрама на поверхность оксида кремния предварительно напыляются пленки титана и нитрида титана (Ti/TiN). Затем поверхностная пленка вольфрама должна быть удалена с планарной поверхности (путем сквозного травления или ХМП), при этом вольфрам остается только в сквозных отверстиях (создаются вольфрамовые столбики).

Процесс заполнения заглублением в диэлектрический слой пленки металла и удаления покрывающего слоя сквозным травлением или ХМП называется «Дамасским» методом (методом создания узорчатой поверхности). Это название пришло из древней практики декоративной отделки инкрустированием металла в дереве или керамике, возникшей в Дамаске.

Затем при помощи обычного процесса осаждается (напыляется) слой алюминиевого сплава Al:2%Cu, из которого формируется шины межкомпонентных соединений. Схема формирования одного уровня такого типа межкомпонентных соединений показана на рисунке.

Использование этого метода позволяет решить некоторые важные проблемы, позволяя использовать этот метод для создания структур межкомпонентных соединений независимо от количества уровней. Этими решениями являются: 1) металлические шины на каждом уровне не имеют ступенек, которые они должны покрывать; 2) Сквозные отверстия различной глубины могут быть полностью заполнены при использовании ХОГФ осаждения пленок вольфрама; 3) Сквозные отверстия могут быть расположены друг над другом, если для планаризации используется поверхности процесс ХМП вольфрамовых столбиков, что позволяет повысить плотность упаковки структур межкомпонентных соединений.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 374; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!