山西省青年科技研究基金(2010021023-4)
- 作品数：3 被引量：5H指数：1
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- 化学机械抛光中Si/Cu/Ta/low-k界面剥离和断裂特性研究被引量：5
- 2012年
- 超大规模集成电路随着布线层数增加和线宽的缩小,low-k材料的介电常数进一步降低,多孔low-k材料力学性能随之降低,使得晶圆在化学机械抛光(Chemical mechanical polishing,CMP)中面临的主要问题是Cu/Ta/low-k或者超低k材料的界面剥离。针对Si/Cu/Ta/low-k在CMP过程中的承载特性,建立单层布线和多层布线体系的界面力学模型,采用断裂力学理论和有限元法研究Si/Cu/Ta/low-k界面在CMP过程中界面的应力分布规律和界面裂纹的断裂强度。采用能量释放率来描述裂纹的扩展情况,根据界面裂纹能量释放率数值计算方法对裂纹长度、材料性质及不同的布线层数对裂纹扩展时的界面断裂/剥离特性进行仿真分析,得到界面应力分布、能量释放率、相位角与裂纹长度、材料性能、布线层数之间的关系变化曲线。结果表明:随着low-k力学性能降低和布线层数增加,裂纹能量释放率升高,界面裂纹更容易扩展。
- 杜诗文李永堂
- 关键词：能量释放率相位角化学机械抛光
- 集成电路中Ta扩散阻挡层对铜布线电迁移性能的影响
- 2013年
- 采用磁控溅射法在硅基材料上分别制备了Cu薄膜和Cu/Ta薄膜,用X射线衍射仪(XRD)研究两种样品在不同温度热处理下的织构情况和择优取向。结果表明,加Ta薄膜的样品可显著提高Cu(111)的衍射峰强度,说明Ta薄膜层能有效增强Cu薄膜层的抗电迁移性能。加Ta层的样品在一定温度下退火后同样也能增进Cu薄膜的抗电迁移性能。
- 郑光锋付建华李永堂杜诗文蒋立文
- 关键词：磁控溅射X射线衍射
- 化学机械抛光中材料去除非均匀性及因子分析
- 2013年
- 化学机械抛光中晶圆表面材料去除的非均匀性是影响抛光质量的主要因素之一。材料去除非均匀性直接影响上层布线的质量。通过对抛光垫与晶圆表面不同接触状态下的摩擦学分析,得到抛光垫与晶圆不同接触状态下摩擦系数。采用归一化摩擦系数方法,简化了抛光垫与晶圆之间的接触行为,并建立了基于接触机理的化学机械抛光有限元模型。分析了不同工艺参数下晶圆表面应力分布以及层间剪切应力分布规律,得到了工艺参数对表面材料去除非均匀性和低k介质层材料剥离的影响规律。采用因子设计方法分析了影响晶圆表面材料去除非均匀性的工艺参数的因素水平,为化学机械抛光工艺优化提供了理论依据。
- 杜诗文宋建军蒋名国闫东亮
- 关键词：有限元分析非均匀性材料去除率
