Разработка материалов и процессов для формирования системы металлизации СБИС субмикронного уровня

Введение.
1. Проблемы технологии формирования токоведущих слоев металлизации субмикронной СБИС.
1.1. Система металлизации современной ИС.
1.1.1. Современные технологии формирования многоуровневой металлизации СБИС.
1.1.2. Барьерные материалы в современной ИС.
1.1.2.1. Пассивные диффузионнобарьерные слои
1.1.2.2. Реактивные расходуемые диффузионные барьеры
1.1.2.3. Заполненные диффузионные барьеры
1.1.3. Стабильность тонкопленочного аморфного сплава.
1.1.4. Анализ деградации ДБС в составе многослойной твердофазной системы..
1.1.5. Критерии выбора материала диффузионнобарьерного слоя
Заключения по разделу 1.1
1.2. Формирование медного проводящего слоя в ИС субмикронного уровня
1.2.1. Способы формирования медного проводящего слоя.
1.2.2. Температура плавления тонких плнок.
1.2.3. Межфазная поверхностная энергия и краевые углы смачивания Заключения по разделу 1.2.
2. Методика проведения эксперимента, оборудование и материалы
2.1. Методика нанесения металлических плнок
2.2. Методика термической обработки образцов
2.3. Методы исследования образцов.
2.3.1. Исследование структуры плнок.
2.3.2. Исследование элементного состава слоев
2.3.3. Исследование поверхности и скола образцов.
2.3.4. Расчт изменения поверхностного сопротивления.
2.3.5. Анализ механических напряжений в многослойной структуре.
2.4. Подготовка тестовых образцов.
2.4.1. Образцы для ПЭМ.
2.4.2. Образцы для разработки технологии заполнения медью канавок с высоким аспектным соотношением.
2.5. Процесс электрохимического осаждения меди
2.6. Реактивное ионное плазменное травление.
3. Разработка диффузионнобарьерного слоя для многоуровневой
системы металлизации
3.1. Критерии выбора материала ДБС для системы металлизации ИС
3.2. Разработка ДБС для медной СМ.
3.2.1. Обоснование выбора сплава ТаУЫ для ДБС в составе медной СМ
3.2.2. Исследование структуры сплава ТаУЫ.
3.2.3. Исследование стабильности медной системы металлизации с ДБС на основе сплава ТаУЫ.
3.2.4. Обоснование использования двухслойного ДБС для
медной СМ
3.2.5. Исследование стабильности медной системы металлизации с двухслойным ДБС
3.2.6. Медная СМ с мелкозалегающим КС СоБ
3.3. Разработка ДБС для алюминиевой СМ
3.3.1. Обоснование выбора сплава ТаУЫ для ДБС в составе СМ на основе алюминия
3.3.2. Исследование влияния предварительного отжига ДБС на основе сплава ТаXV на его барьерные свойства для алюминиевой СМ.
3.3.3. Исследование влияния концентрации азота на барьерные свойства сплава ТаУЫ в составе алюминиевой СМ.
Заключения по разделам 3.1.3.3
3.4. Исследование механических свойств ДБС ТаУЫ.
3.4.1. Механические напряжения, привносимые слоями СМ
3.4.2. Прочностные и адгезионные свойства сплава ТаЧТ
Заключения по разделу 3.4
3.5. Оптимизация процесса реактивного ионного травления ДБС на основе сплава ТаУ
4. Разработка технологии формирования медного ПС для СМ с
субмикронным рельефом.
Введение
4.1. Изучение процесса плавления плнки меди на поверхности сплава ТаУЫ.
Заключения по разделу 4.1.
4.2. Разработка процесса заполнения медью канавок субмикронного размера.
4.2.1. Исследование исходных тестовых структур равномерность осаждения плнок магнетронным методом.
4.2.2. Плавление медной плнки на поверхности сплава ТаХУК на тестовой структуре
4.2.3. Заполнение медью узких канавок и контактных окон.
4.2.4. Электрохимическое дозаращивание канавок субмикронного размера медью.
Заключения по разделу 4.2.
Выводы по диссертационной работе.
Библиографический список.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность