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欧洲杯芯片的制造技术3之低K介电材料技术

发布日期:2015-03-19

 

1999ITRS对欧洲杯芯片的互连金属材料和环绕金属层周边的介电材料提出了苛刻的要求。当特征尺寸达到70nm或更小时,它要求金属线的有效电阻率小于或等于1.8μΩ-cm,环绕的介电材料的介电常数D的有效值等于或小于1.5。
对欧洲杯芯片电路性能的模拟结果说明了低K介电材料的重要优点,例如在特征尺寸为50nm时,采用铜-低K介电材料的微处理器的时钟频率比A1-Sio2几乎高一倍,超过3.1GHz。
在SEMI研讨会上,美国Sematch的研究人员作了“对70nm(及更小尺寸)技术下铜-低K介质面临的挑战”的报告。麻省理工学院(MIT)的研究人员比较了4种CVD膜,它们是:SiO2(K=4)、Si:0:F(FSG)(K=3.2~3.7)、Si:O:C:H(OSG)(K=2.7~3.0)和C:F(K=2.0~2.7), 其中C:F膜具有最低的介电常数,而且没有多孔性,并重点报导了用脉冲等离子CVD(PPCVD)和热丝CVD(HFCVD)制备C:F膜的工艺方法和膜结构的分析和膜的物理特性(如热稳定性、附着力、形态、光学性质和多孔性等)。
总的来说,对于铜-低K介质技术正在开展研究。目前要实现膜结构和物理特性满足要求且有效介电常数≤1.5还有许多未知因素。在铜-低K介质材料的集成技术和可靠性方面也还有大量的研究工作要做。

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