电镀工艺优化对铜金属层后孔洞缺陷的影响 - 图文

电镀工艺优化对铜金属层后孔洞缺陷的影响

申请上海交通大学工程硕士学位论文

电镀工艺优化对铜金属层后孔洞缺陷的影响

学校代码： 作者姓名： 学 号： 第一导师： 第二导师： 学科专业： 答辩日期：

上海交通大学微电子学院

2010年05 月

10248 黄涛

1082102058 汪辉 胡平

微电子工程

2010年05月12日

电镀工艺优化对铜金属层后孔洞缺陷的影响

A Dissertation Submitted to Shanghai Jiao Tong University

for Master Degree of Engineering

REDUCE COPPER METAL LINE PITS DEFECT BY OPTIMIZE

EELECTRICITY COPPER PLATING PROCESS

University Code： Author： Student ID: Mentor 1 Mentor 2: Field：

Date of Oral Defense：

10248 Huang Tao 1082102058 Wang Hui Hu Ping

Micro-electronics Engineering 2010-05-12

School of Micro-electronics Shanghai Jiaotong University

May, 2010

电镀工艺优化对铜金属层后孔洞缺陷的影响

上海交通大学 学位论文原创性声明

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电镀工艺优化对铜金属层后孔洞缺陷的影响

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电镀工艺优化对铜金属层后孔洞缺陷的影响

电镀工艺优化对铜金属层后孔洞缺陷的影响

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。后端互连技术，已经逐步从铝互连过渡到铜互连。在0.13μm及其以下的技术节点中，铜互连技术已经成为主流。在我们引入电镀铜工艺的同时我们也不得不面对电镀铜后的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，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机制的一些研究分析，针对电镀铜工艺进行对比实验，优化其制备工艺。通过研究在电镀铜工艺中不同转速，不同退火温度的铜金属层的电阻率和内应力, 及电镀后到化学机械研磨之间等待时间，进行工艺参数的调整,找到了几种有效解决铜金属层后孔洞缺陷的方案。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，选取了低转速的电镀铜工艺和控制电镀后到化学机械研磨之间等待时间方案应用到实际生产工艺中。使产品的缺陷降低，成品率和可靠性得到了有效提升。

关键词：铜互连，电镀铜工艺，铜孔洞缺陷，退火，成品率

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