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Low-K介质与Cu互连技术在新型布线系统中的应用前景 被引量:1
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作者 张华健 《科技创新导报》 2013年第12期119-120,共2页
集成电路(IC)的快速发展对ULSI布线系统提出了更高的要求。本文通过对ULSI互连布线系统的分析,在介绍了ULSI新型布线系统的同时,尝试预测互连技术的趋势走向,同时展望Low-K介质与Cu互连技术在新型布线系统中的应用前景。
关键词 ULSI low-k介质 cu互连
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通孔微结构对Cu/低-k应力诱生空洞的影响 被引量:1
2
作者 林晓玲 侯通贤 +1 位作者 章晓文 姚若河 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期135-139,共5页
基于Cu的随动强化模型,采用有限元分析方法,对不同Cu/低-k通孔微结构中的应力情景进行模拟分析,探讨了因互连通孔和通孔阻挡层形成工艺的波动性,造成通孔高度、通孔沟槽深度和通孔底部阻挡层厚度的变化,以及这一变化对互连通孔和通孔底... 基于Cu的随动强化模型,采用有限元分析方法,对不同Cu/低-k通孔微结构中的应力情景进行模拟分析,探讨了因互连通孔和通孔阻挡层形成工艺的波动性,造成通孔高度、通孔沟槽深度和通孔底部阻挡层厚度的变化,以及这一变化对互连通孔和通孔底部互连应力诱生空洞的影响.结果表明:Cu/低-k互连中的通孔微结构效应,是影响互连应力和形成应力诱生空洞的重要因素.大高宽比的通孔结构更易因通孔高度变化而发生应力诱生空洞;通孔沟槽可以有效提高互连应力迁移的可靠性,但需要控制其深度;通孔底部阻挡层厚度对互连应力诱生空洞性能具有矛盾性,需要折中考虑. 展开更多
关键词 cu/低-k互连 应力诱生空洞 工艺波动 通孔微结构
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Cu/低k芯片铜引线键合中应力状态的数值分析 被引量:1
3
作者 常保华 白笑怡 都东 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期768-773,共6页
新型Cu/低k芯片以其优异的性能逐步替代Al/SiO2芯片在微纳米器件中得到越来越多的应用。但由于其抗变形能力和强度较低,在引线键合中容易发生损坏。为研究Cu/低k芯片键合中的应力特征和失效机理,建立了Cu/低k芯片与传统Al/SiO2芯片铜引... 新型Cu/低k芯片以其优异的性能逐步替代Al/SiO2芯片在微纳米器件中得到越来越多的应用。但由于其抗变形能力和强度较低,在引线键合中容易发生损坏。为研究Cu/低k芯片键合中的应力特征和失效机理,建立了Cu/低k芯片与传统Al/SiO2芯片铜引线键合过程的有限元分析模型,计算并对比分析了两种芯片中的应力状态。结果表明:芯片内应力在键合初期快速增长,随后继续增加,但增速变缓;键合过程中高应力区位于铜微球与芯片接触区边缘的下方,呈环形分布;振动中劈刀所在侧高应力区的范围及应力值明显大于另一侧;Cu/低k芯片中应力主要集中于Cu/低k层,Al/SiO2芯片中应力主要集中于劈刀所在侧的Si基板内。键合过程中应力在Cu/低k层的高度集中是新型芯片更易发生分层和开裂失效的根本原因。 展开更多
关键词 引线键合 cu/低k芯片 应力状态 有限元法(FEM) 电子封装
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超深亚微米集成电路中的互连问题——低k介质与Cu的互连集成技术 被引量:44
4
作者 王阳元 康晋锋 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第11期1121-1134,共14页
半导体集成电路技术的发展对互连技术提出了新的需求 ,互连集成技术在近期和远期发展中将面临一系列技术和物理限制的挑战 ,其中 Cu互连技术的发明是半导体集成电路技术领域中具有革命性的技术进展之一 ,也是互连集成技术的解决方案之... 半导体集成电路技术的发展对互连技术提出了新的需求 ,互连集成技术在近期和远期发展中将面临一系列技术和物理限制的挑战 ,其中 Cu互连技术的发明是半导体集成电路技术领域中具有革命性的技术进展之一 ,也是互连集成技术的解决方案之一 .在对互连集成技术中面临的技术与物理挑战的特点和可能的解决途径概括性介绍的基础上 ,重点介绍和评述了低 k介质和 Cu的互连集成技术及其所面临关键的技术问题 ,同时还对三维集成互连技术、RF互连技术和光互连技术等 展开更多
关键词 超深亚微米 集成电路 低K介质 互连集成技术 RF互连 光互连
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Cu CMP工艺对薄膜介电常数的影响机制
5
作者 杨俊 刘洪涛 谷勋 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期929-932,共4页
研究了使用不同研磨液的Cu CMP工艺对超低介电常数(ULK)薄膜介电常数k值的影响。实验结果表明经过Cu CMP工艺,ULK薄膜的介电常数k均有不同程度的增加。XPS成分分析结果表明,ULK薄膜表面C含量的增加是造成介电常数k值升高的主要原因。这... 研究了使用不同研磨液的Cu CMP工艺对超低介电常数(ULK)薄膜介电常数k值的影响。实验结果表明经过Cu CMP工艺,ULK薄膜的介电常数k均有不同程度的增加。XPS成分分析结果表明,ULK薄膜表面C含量的增加是造成介电常数k值升高的主要原因。这主要是由于CMP工艺中,化学品溶液进入多孔的ULK薄膜。而退火工艺可以使得化学品挥发,从而使ULK薄膜表面C含量降低,由此介电常数k基本上得以恢复。初步建立了Cu CMP工艺对介电常数k影响的物理模型。根据模型计算的k结果为2.75,与实测值2.8基本符合。 展开更多
关键词 cu CMP 超低介电常数(ULK) 介电常数k 退火
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VLSI芯片制备中的多层互连新技术 被引量:1
6
作者 成立 李加元 +2 位作者 李华乐 李岚 王振宇 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第11期839-842,共4页
在简要介绍多层互连材料的基础上,论述了若干种IC芯片制备中的多层互连技术,包括“Cu线+低k双大马士革”多层互连结构、平坦化技术、CMP工艺、“Cu+双大马士革+低k”技术、插塞和金属通孔填充工艺等,并提出了一些多层互连工艺中的关键... 在简要介绍多层互连材料的基础上,论述了若干种IC芯片制备中的多层互连技术,包括“Cu线+低k双大马士革”多层互连结构、平坦化技术、CMP工艺、“Cu+双大马士革+低k”技术、插塞和金属通孔填充工艺等,并提出了一些多层互连工艺中的关键技术措施。 展开更多
关键词 集成电路 铜互连 低K介质 双嵌入(双大马士革)工艺 淀积 化学机械抛光
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铜互连及其相关工艺 被引量:11
7
作者 翁寿松 《微纳电子技术》 CAS 2004年第3期14-16,36,共4页
介绍了铜互连、金属间低K绝缘层和CMP工艺。ITRS2001/1999对铜互连、金属间低K绝缘层和CMP工艺提出了具体的要求和进程。ITRS2001比ITRS1999整整提前了一年。铜互连和金属间低K绝缘层可解决布线RC延迟问题,CMP可解决晶圆表面不平整问题... 介绍了铜互连、金属间低K绝缘层和CMP工艺。ITRS2001/1999对铜互连、金属间低K绝缘层和CMP工艺提出了具体的要求和进程。ITRS2001比ITRS1999整整提前了一年。铜互连和金属间低K绝缘层可解决布线RC延迟问题,CMP可解决晶圆表面不平整问题。IC特征尺寸、铜互连层厚度、金属间低K绝缘层厚度和Cu/低K鄄CMP所用研磨膏粒子尺寸都已步入纳米级,从而进一步提高了高端IC的密度和速度。 展开更多
关键词 铜互连 低K绝缘层 化学机械抛光 RC延迟
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低k绝缘层及其设备 被引量:7
8
作者 翁寿松 《微纳电子技术》 CAS 2005年第2期90-94,共5页
铜互连、金属间低k绝缘层(k<3)和CMP工艺已成为制造高端IC的一个标准工艺。本文介绍了厚度已步入纳米尺度的低k绝缘层的最新研究动态和当前几种常用低k绝缘层材料,如FOx低k旋涂材料、黑金刚石系列低k薄膜和CORAL低k材料等。另外,还... 铜互连、金属间低k绝缘层(k<3)和CMP工艺已成为制造高端IC的一个标准工艺。本文介绍了厚度已步入纳米尺度的低k绝缘层的最新研究动态和当前几种常用低k绝缘层材料,如FOx低k旋涂材料、黑金刚石系列低k薄膜和CORAL低k材料等。另外,还介绍了有关低k绝缘层材料的几种设备,如生长设备、蚀刻设备和低kCMP设备。 展开更多
关键词 低k绝缘层 低k CMP 铜互连 设备
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集成电路芯片制造中电化学机械平整化技术的研究进展 被引量:4
9
作者 翟文杰 梁迎春 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期498-503,共6页
大马士革(Damascene)结构的Cu/低k介质材料互连技术为集成电路芯片制造提出了方向和挑战。电化学机械平整化(ECMP)作为化学机械平整化(CMP)的一种拓展加工手段,可对传统CMP技术进行补偿,可对含有易损多孔电介质材料的新型互连结构进行... 大马士革(Damascene)结构的Cu/低k介质材料互连技术为集成电路芯片制造提出了方向和挑战。电化学机械平整化(ECMP)作为化学机械平整化(CMP)的一种拓展加工手段,可对传统CMP技术进行补偿,可对含有易损多孔电介质材料的新型互连结构进行低压力平整化。比较了ECMP和CMP的特点,对ECMP技术的研究现状和发展趋势进行了综述。指出ECMP过程控制的深层次的技术基础是摩擦电化学理论,只有深入系统地研究ECMP过程中的外加电势、摩擦磨损、化学反应三者间的相互作用,才能揭示ECMP过程中材料的加速去除原理和超光滑无损伤表面的形成机理。 展开更多
关键词 电化学机械平整化(ECMP) 低K介质 cu大马士革互连 摩擦电化学
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化学机械抛光技术现状与发展趋势 被引量:10
10
作者 童志义 《电子工业专用设备》 2004年第6期1-6,共6页
概述了ITRS对铜互连工艺提出的要求及90~65nmCMP技术所面临的挑战,介绍了W熏STI熏Cu/低k材料CMP及其清洗和终点检测技术的发展现状,最后讨论了CMP技术的一些发展趋势。
关键词 CMP 浅沟道隔离 铜/低κ材料 清洗 终点检测 发展趋势
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90nm工艺及其相关技术 被引量:11
11
作者 翁寿松 《微纳电子技术》 CAS 2003年第4期40-44,共5页
ITRS2001规划2004年实现90nm工艺,英特尔、AMD等世界顶级半导体公司将于2003年采用90nm工艺量产微处理器和逻辑器件。这样使ITRS2001整整提前了一年。90nm工艺包括193nm光刻技术、高k绝缘材料、高速多层铜互连技术、低k绝缘材料、应变... ITRS2001规划2004年实现90nm工艺,英特尔、AMD等世界顶级半导体公司将于2003年采用90nm工艺量产微处理器和逻辑器件。这样使ITRS2001整整提前了一年。90nm工艺包括193nm光刻技术、高k绝缘材料、高速多层铜互连技术、低k绝缘材料、应变硅技术和电压隔离技术等新技术。193nm光刻技术是实现90nm工艺达量产的最关键技术,为此,必须采用193nmArFstepper(准分子激光扫描分步投影光刻机)。讨论了90nm工艺达量产的难点,如掩模版成本较高、成品率较低和应用面暂时不宽等。 展开更多
关键词 90nm工艺 ArF光刻机 高k/低k绝缘材料 铜互连技术 应变硅技术 电压隔离技术 193nm光刻技术
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新型铜互连方法——电化学机械抛光技术研究进展 被引量:3
12
作者 许旺 张楷亮 杨保和 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期521-524,589,共5页
多孔低介电常数的介质引入硅半导体器件给传统的化学机械抛光(CMP)技术带来了巨大的挑战,低k介质的脆弱性难以承受传统CMP技术所施加的机械力。一种结合了电化学和机械平坦化技术的新颖铜平坦化工艺——电化学机械抛光(ECMP)应运而生,E... 多孔低介电常数的介质引入硅半导体器件给传统的化学机械抛光(CMP)技术带来了巨大的挑战,低k介质的脆弱性难以承受传统CMP技术所施加的机械力。一种结合了电化学和机械平坦化技术的新颖铜平坦化工艺——电化学机械抛光(ECMP)应运而生,ECMP在很低的压力下实现了对铜的平坦化,解决了多孔低介电常数介质的平坦化问题,被誉为未来半导体平坦化技术的发展趋势之一。主要综述了电化学机械抛光技术的产生、原理、研究进展和展望,对铜的ECMP技术进行了回顾和讨论。 展开更多
关键词 化学机械抛光 铜互连 低介电常数 电化学机械抛光 平坦化技术 多孔
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O.13μm工艺与248nm KrF光刻机
13
作者 翁寿松 《电子与封装》 2003年第5期58-60,6,共4页
ITRS规划2001年实现0.13μm工艺。实际上2001年O.13μm工艺已达量产。0.13μm工艺包括248nm光刻技术、高k绝缘材料、低k绝缘材料和铜互连技术等新技术。248nm光刻技术是实现0.13μm工艺达到量产的最关键技术,为此,必须采用248nmKrFstepp... ITRS规划2001年实现0.13μm工艺。实际上2001年O.13μm工艺已达量产。0.13μm工艺包括248nm光刻技术、高k绝缘材料、低k绝缘材料和铜互连技术等新技术。248nm光刻技术是实现0.13μm工艺达到量产的最关键技术,为此,必须采用248nmKrFstepper(准分子激光扫描分步投影光刻机)。 展开更多
关键词 0.13μm工艺 248nmKrF光刻机 高k/低k绝缘材料 铜互连
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塑封硅器件中介电薄膜的温湿效应分析(英文) 被引量:2
14
作者 李力 《实验力学》 CSCD 北大核心 2007年第3期285-294,共10页
随着铜互连以及low-k电介质在超大规模集成电路中地广泛使用,low-k电介质的机械完整性及其对互连可靠性变得更加重要。影响介电膜的机械完整性和互连可靠性的因素包括介电膜的工艺制程,芯片与封装材料的相互影响,以及环境温度和湿度的... 随着铜互连以及low-k电介质在超大规模集成电路中地广泛使用,low-k电介质的机械完整性及其对互连可靠性变得更加重要。影响介电膜的机械完整性和互连可靠性的因素包括介电膜的工艺制程,芯片与封装材料的相互影响,以及环境温度和湿度的影响。本文研究集中于了解环境温度和湿度对塑封硅器件中介电薄膜的可靠性影响。采用快速温度和湿度实验条件,对塑封硅器件中介电薄膜受水分和温度损伤的敏感性进行了分析。运用商业有限元(FEA)分析软件,对水分在塑封材料和硅器件中的扩散过程进行了建模及仔细分析。并对硅器件周边密封圈的防水分扩散效力进行了研究。通过这一系列实验与分析,对塑封硅器件中介电薄膜的温湿效应有了完整地了解,并提出和建立了相关的物理模型和经验公式。运用这物理模型和经验公式可对在各种使用环境温度和湿度条件下,塑封硅器件中介电薄膜的可靠性进行评估及分析。 展开更多
关键词 铜互连 low—k电介质 微电子封装技术 温湿效应 可靠性
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集成电路中金属互连工艺的研究进展
15
作者 张学峰 《半导体技术》 北大核心 2023年第12期1053-1061,共9页
随着集成电路中器件尺寸不断微缩,RC延时成为制约电路工作频率的主要因素。作为后端制程发展的里程碑之一,引入铜(Cu)和低介电常数(κ)材料作为互连导体和介质材料可以显著降低RC延时。然而,随着工艺技术节点达到5 nm或更低,电阻的尺寸... 随着集成电路中器件尺寸不断微缩,RC延时成为制约电路工作频率的主要因素。作为后端制程发展的里程碑之一,引入铜(Cu)和低介电常数(κ)材料作为互连导体和介质材料可以显著降低RC延时。然而,随着工艺技术节点达到5 nm或更低,电阻的尺寸效应使得Cu互连技术无法满足性能需求。由于低κ材料在工艺集成上的限制,尺寸微缩导致的RC延时主要通过金属化方法来抑制。介绍了金属互连工艺的发展和挑战,综述了为解决上述问题近几年金属互连技术的最新研究进展,包括新工艺和新材料的开发以优化传统的扩散阻挡层/衬垫层,Ru半大马士革工艺以及混合金属互连工艺,展望了后摩尔时代金属互连技术的发展。 展开更多
关键词 铜(cu)互连 低κ材料 后端工艺(BEOL) 金属化 尺寸微缩
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可实现铜及低k技术等离子去胶工艺的湿法清洗技术
16
作者 Qingyuan Han Carlo Waldfried +2 位作者 Orlando Escorcia Ivan Berry 童志义 《电子工业专用设备》 2004年第9期18-22,共5页
用一种顺流微波等离子干法除胶设备开发出了一种享有专利的等离子工艺,该工艺可满足后道工序中铜及低k材料应用中密集和渗透性低k介电材料的抗蚀剂除胶要求。最终结果显示等离子各向同性除胶工艺与其他等离子化学方法相比,在很大程度上... 用一种顺流微波等离子干法除胶设备开发出了一种享有专利的等离子工艺,该工艺可满足后道工序中铜及低k材料应用中密集和渗透性低k介电材料的抗蚀剂除胶要求。最终结果显示等离子各向同性除胶工艺与其他等离子化学方法相比,在很大程度上可对介电材料的损伤率降到最小,且能实现除胶后的湿法清洗。首先介绍并讨论了在涂覆抗蚀剂片子上得到的综合工艺特征数据。这些数据包括抗蚀剂去胶速率、低k膜厚度损失及折射指数变化、除胶选择性、k值变化、FTIR光谱以及FDS和SIMS分析结果。在有图形的片子上得到的扫描电镜检查结果显示了在等离子去胶和随后的湿法清洗后的清洁度、良好的图形轮廓和图形结构的关键尺寸保持情况。并介绍了评价器件性能的电性能测试和可靠性数据。此外还讨论了等离子工艺在铜表面清洗的有效性。 展开更多
关键词 湿法清洗 等离子 工艺 低k技术
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Interconnects for nanoscale MOSFET technology:a review
17
作者 Amit Chaudhry 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 2013年第6期157-164,共8页
In this paper,a review of Cu/low-k,carbon nanotube(CNT),graphene nanoribbon(GNR)and optical based interconnect technologies has been done,Interconnect models,challenges and solutions have also been discussed.Of al... In this paper,a review of Cu/low-k,carbon nanotube(CNT),graphene nanoribbon(GNR)and optical based interconnect technologies has been done,Interconnect models,challenges and solutions have also been discussed.Of all the four technologies,CNT interconnects satisfy most of the challenges and they are most suited for nanometer scale technologies,despite some minor drawbacks.It is concluded that beyond 32nm technology,a paradigm shift in the interconnect material is required as Cu/low-k interconnects are approaching fundamental limits. 展开更多
关键词 cu/low-k 3D integration ELECTROMIGRATION CNTS graphene interconnects comparisons
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