半導(dǎo)體-第十三講-金屬化與平坦化-課件

一、歐姆接觸二、金屬布線三、金屬膜的制備四、平坦化五、銅金屬化 金屬化與平坦化1ppt課件集成電路的各個(gè)組件制作完成后，需要按照設(shè)計(jì)要求將這些組件進(jìn)行相應(yīng)的連接以形成一個(gè)完整的電路系統(tǒng)，并提供與外電路相連接的接點(diǎn)，完成此項(xiàng)任務(wù)的就是金屬布線。金屬化就是在組件制作完成的器件表面淀積金屬薄膜，金屬線在IC中傳導(dǎo)信號(hào)，介質(zhì)層則保證信號(hào)不受臨近金屬線的影響。平坦化就是將wafer表面起伏不平的介電層加以平坦的工藝。經(jīng)過(guò)平坦化處理的介電層，沒(méi)有高低落差，在制作金屬線時(shí)很容易進(jìn)行，而且光刻出的連線圖形比較精確。2ppt課件精品資料歐姆接觸加工成型的金屬互連線與半導(dǎo)體之間由于功函數(shù)的差異會(huì)形成一個(gè)勢(shì)壘區(qū)。若只是簡(jiǎn)單的將金屬和半導(dǎo)體連接在一起，接觸區(qū)就會(huì)出現(xiàn)整流效應(yīng)，這種附加的單向?qū)щ娦?，使得晶體管或集成電路不能正常工作。要使接觸區(qū)不存在整流效應(yīng)，就是要形成歐姆接觸，良好的歐姆接觸應(yīng)滿(mǎn)足以下的條件：電壓與電流之間具有線性的對(duì)稱(chēng)關(guān)系；接觸電阻盡可能低，不產(chǎn)生明顯的附加阻抗；有一定的機(jī)械強(qiáng)度，能承受沖擊、震動(dòng)等外力的作用。4ppt課件1.歐姆接觸的形成條件金屬鋁與輕摻雜濃度（）的N型硅接觸時(shí)，形成整流接觸；當(dāng)提高N型硅的摻雜濃度（）后，接觸區(qū)的整流特性嚴(yán)重退化，電壓-電流的正反向特性趨于一致，即由整流接觸轉(zhuǎn)化為歐姆接觸。勢(shì)壘越窄，遂穿效應(yīng)越明顯，而勢(shì)壘的寬度取決于半導(dǎo)體的摻雜濃度，摻雜濃度越高，勢(shì)壘越窄。因此，只要控制好半導(dǎo)體的摻雜濃度，就可以得到良好的歐姆接觸。5ppt課件6ppt課件2.歐姆接觸的制備需要制備歐姆接觸的地方并非都是重?fù)诫s區(qū)，因次，必須對(duì)要制作接觸區(qū)的半導(dǎo)體進(jìn)行重?fù)诫s，以實(shí)現(xiàn)歐姆接觸。常用的方法有擴(kuò)散法和合金法。合金法又叫燒結(jié)法，這種方法不僅可以形成歐姆接觸，而且也可制備PN結(jié)。合金時(shí)，將金屬放在wafer上，裝進(jìn)模具，壓緊后，在真空中加熱到熔點(diǎn)以上，合金溶解與wafer凝固而結(jié)合在一起，形成歐姆接觸，合金完成。整個(gè)過(guò)程分為升溫、恒溫、降溫三個(gè)階段。7ppt課件溫度是合金質(zhì)量好壞的關(guān)鍵。合金的方法很多，可在擴(kuò)散爐或燒結(jié)爐中通惰性氣體或抽真空；也可在真空中進(jìn)行。8ppt課件金屬布線金屬層包括互連、接觸以及栓塞等?；ミB是由鋁、多晶硅或銅等材料制成使不同器件之間的電信號(hào)可相互傳輸?shù)慕饘龠B線；接觸是芯片內(nèi)的器件與第一層金屬在wafer表面的連接；通孔是穿過(guò)介質(zhì)層在某兩層金屬層之間形成導(dǎo)電通路的開(kāi)口；栓塞是通孔中填入的使金屬層間電氣導(dǎo)通的部分。隨著IC尺寸的減小，對(duì)金屬布線的要求也越來(lái)越高：電阻率要低、穩(wěn)定性要高；可被精細(xì)的刻蝕，具有抗環(huán)境侵蝕的能力；易于淀積成膜，粘附性要好，臺(tái)階覆蓋能力強(qiáng)；互連線應(yīng)具有很強(qiáng)的抗電遷移能力，可焊性好。9ppt課件1.多層金屬布線（1）多層金屬布線結(jié)構(gòu)為了提高電路速度、集成度、縮短互連線，大規(guī)模集成電路的金屬層都是多層金屬布線層。為了防止金屬層之間的短路，在層間淀積了介電層起到隔離作用。10ppt課件（2）多層電極在一般的IC制造中通常采用鋁作為電極，但對(duì)于高頻大功率器件、微波器件等會(huì)由于采用鋁電極而導(dǎo)致器件失效。要找到一種能完全代替鋁的金屬材料非常困難，金的導(dǎo)電性很好但與二氧化硅之間的粘附性卻很差，而且在高溫下會(huì)與硅形成金-硅合金；鉬、鉑等金屬雖然熔點(diǎn)很高，但又難以鍵合。因而只有采用多層金屬電極。利用幾種金屬各自的優(yōu)點(diǎn)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，制作出符合要求的電極。11ppt課件多層金屬電極大致可分為兩類(lèi)：用于微波晶體管、超高頻低噪聲管等器件的鋁基系統(tǒng)和用于高頻大功率管的金基系統(tǒng)。按器件經(jīng)受的環(huán)境和使用的條件不同，采用不同的多層金屬結(jié)構(gòu)。但按照作用，大體可分為四層（由硅片表面向外依次為）：歐姆接觸層、粘附層、阻擋層以及導(dǎo)電層。歐姆接觸層的作用是與半導(dǎo)體層形成良好的歐姆接觸，性能穩(wěn)定，不與硅或電路中相鄰的其它材料形成高阻化合物，厚度約幾十納米，目前最常用的是硅化鈦。12ppt課件粘附層起到將接觸層與二氧化硅和上面的金屬層粘和起來(lái)的作用，以便在二氧化硅上形成可靠的引線鍵合點(diǎn)。生產(chǎn)上經(jīng)常將粘附層與接觸層或阻擋層結(jié)合在一起。阻擋層一方面是為了防止導(dǎo)電層材料滲透至器件表面與硅形成合金，另一方面又要阻擋導(dǎo)電層與下層金屬形成高阻化合物。因而，作為阻擋層的金屬與硅的合金溫度要足夠高，而且不會(huì)與相鄰的金屬形成高阻化合物。常用的是高熔點(diǎn)金屬鎢、鉬、鎳等。13ppt課件導(dǎo)電層的電阻率要低，穩(wěn)定性好，還要利于壓焊引線，常用的是鋁、銅等材料。14ppt課件2.器件互連（1）對(duì)用于器件互連的金屬材料有以下一些要求：電導(dǎo)率：為了保證器件電性能的完整性，金屬材料必須具有高的電導(dǎo)率，能夠傳導(dǎo)高的電流密度；粘附性：材料須與下層襯底之間有良好的粘附性，容易與外電路實(shí)現(xiàn)電連接。與半導(dǎo)體及器件中的其它金屬之間連接時(shí)接觸電阻低；淀積：易于淀積，且經(jīng)過(guò)低溫處理后具有均勻的結(jié)構(gòu)；15ppt課件圖形：在金屬層反刻時(shí)，與下層介質(zhì)間的刻蝕分辨率高，易于平坦化；可靠性：為了在處理和應(yīng)用過(guò)程中經(jīng)受得住溫度的循環(huán)變化，金屬應(yīng)相對(duì)柔軟且具有較好的延展性；抗腐蝕性：抗腐蝕性要好，在層與層之間以及與下層器件區(qū)之間具有最小的化學(xué)反應(yīng)；應(yīng)力：抗機(jī)械應(yīng)力性好，以便減少wafer的扭曲和斷裂、空洞以及應(yīng)力等造成的材料失效。16ppt課件（2）互連金屬最早用于集成電路制造的金屬就是鋁，它也是最普遍的互連金屬，以薄膜的形式在wafer中連接不同的器件。室溫下，鋁的電阻率比銅、金、銀的電阻率稍高，但是由于銅和銀比較容易腐蝕，在硅和二氧化硅中的擴(kuò)散率太高，這些都不利于它們用于集成電路的制造；另外，金和銀的成本比鋁高，而且與二氧化硅的粘附性不好，所以，也不常用。鋁則能很容易的淀積在wafer上，而且刻蝕時(shí)分辨率較高，所以，作為首選金屬用于金屬化。17ppt課件對(duì)于多層電極系統(tǒng)，由于銅具有更低的電阻率，已在逐步取代鋁成為主要的互連金屬材料。18ppt課件當(dāng)電流密度較大時(shí)，電子與鋁原子碰撞，使得鋁原子發(fā)生電遷移，原子移動(dòng)導(dǎo)致原子在負(fù)極的損耗，發(fā)生損耗的地方會(huì)出現(xiàn)空洞，金屬連線變薄，極易引起斷路，器件可靠性較低。而在其它區(qū)域，由于原子的堆積會(huì)造成金屬薄膜上出現(xiàn)小丘，小丘短接會(huì)導(dǎo)致相鄰的兩條連線發(fā)生短路。器件工作時(shí)，隨著溫度的增加，這兩種缺陷會(huì)使鋁的電遷移更加嚴(yán)重，繼而形成惡性循環(huán)。向鋁中加入少量的銅（0.5%～4%），電遷移被有效的抑制。但由于銅的抗腐蝕性較差，所以，金屬反刻19ppt課件后若有剩余的銅就會(huì)促使侵蝕的發(fā)生。鎢可應(yīng)用于小范圍的局部金屬互連。鎢的抗電遷移性好，可靠性比鋁銅合金高。作為局部連線，鎢的電阻率較低，但對(duì)于長(zhǎng)距離的連線，還是選擇鋁銅合金較好。20ppt課件（3）阻擋層金屬阻擋層金屬是淀積金屬或金屬塞，其作用是阻止上下層材料互相混合，對(duì)于0.18μm工藝，阻擋層金屬厚約20nm。阻擋層金屬應(yīng)具有以下基本特性：能很好的阻擋材料的擴(kuò)散；電導(dǎo)率高，且有很低的歐姆接觸電阻；與半導(dǎo)體以及金屬間的粘附性很好；抗電遷移能力強(qiáng)；阻擋層很薄時(shí)穩(wěn)定性仍然很高；抗侵蝕和氧化性要好。21ppt課件通常用于阻擋層的金屬是鈦、鎢、鉭等難熔金屬。銅在硅和二氧化硅中的擴(kuò)散率都很高，傳統(tǒng)的阻擋層遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足阻擋銅擴(kuò)散的需要，需要有一層薄膜阻擋層將銅完全包裝起來(lái)。作為銅的阻擋層金屬材料需滿(mǎn)足以下要求：阻止銅擴(kuò)散；薄膜電阻低；與介質(zhì)材料和銅的粘附性都很好；臺(tái)階覆蓋性好等。鉭、氮化鉭和鉭硅氮都是銅阻擋層的備選材料。為了不影響深寬比較高的栓塞的電阻率，阻擋層必須很薄。22ppt課件（4）硅化物難熔金屬與硅反應(yīng)形成硅化物，硅化物的熱穩(wěn)定性較高，并且硅-難熔金屬界面的電阻率較低。為了提高芯片性能，需要減小硅接觸電阻，所以，硅化物是非常重要的。23ppt課件若參加反應(yīng)的是多晶硅，形成的是多晶硅化物，多晶硅柵的電阻率較高，導(dǎo)致RC信號(hào)的延遲。多晶硅化物對(duì)減小連接多晶硅的電阻有益，而且與氧化硅的界面特性也很好。硅化物是把難熔金屬淀積在wafer上，進(jìn)行高溫退火處理形成的。鈦/硅是最普遍的接觸硅化物，它用作晶體管有源區(qū)和鎢栓塞之間的接觸。因?yàn)轭w粒尺寸比鈦/硅的尺寸小了約十倍，鈷硅化物的接觸電阻很低。顆粒尺寸小也使得它的接觸電阻比較容易形成。因此，對(duì)于小尺寸器件，鈷硅化物是很有希望的硅化物。24ppt課件在一些硅化物中發(fā)現(xiàn)，硅迅速的擴(kuò)散穿過(guò)硅化物。擴(kuò)散發(fā)生在金屬-硅化物-硅系統(tǒng)的熱處理過(guò)程中，硅擴(kuò)散穿過(guò)硅化物進(jìn)入到金屬中，降低了系統(tǒng)的完整性。所以需要在硅化物和金屬層之間淀積一層金屬阻擋層，氮化鈦用于鎢和鋁的金屬阻擋層，鉭用于銅的金屬阻擋層。25ppt課件填充生產(chǎn)金屬硅化物的步驟如下：

依次用有機(jī)溶液、稀釋過(guò)的氫氟酸和去離子水除去wafer表面的雜質(zhì)，再用氮?dú)飧稍飛afer。

快速將清洗干燥后的wafer金屬淀積腔內(nèi)，有的wafer需要采用氬離子濺射法清潔表面；

在wafer上淀積厚約20～200nm的金屬薄膜，襯底溫度保持室溫，也可在較高或較低的溫度下進(jìn)行淀積；

采用各種退火方法進(jìn)行熱退火，包括傳統(tǒng)的燒結(jié)退火和快速熱退火，以便反應(yīng)生產(chǎn)金屬硅化物；26ppt課件3.栓塞多層金屬布線使得金屬化系統(tǒng)中出現(xiàn)很多通孔，為了保證兩層金屬間形成電通路，這些通孔需要用金屬塞來(lái)填充。用于制作栓塞的材料有很多種，但實(shí)用性較高，且已被集成電路制造廣泛應(yīng)用的是鎢塞和鋁塞。27ppt課件鎢塞的制備有毯覆式金屬鎢淀積和選擇性金屬鎢兩種。毯覆式金屬鎢淀積也叫反刻鎢塞工藝，采用化學(xué)氣相淀積法生長(zhǎng)鎢薄膜后，將wafer上多余的鎢刻蝕掉，是最廣泛的制備技術(shù)。選擇性金屬鎢工藝中，鎢只在接觸窗底部成核生長(zhǎng)，直至長(zhǎng)滿(mǎn)整個(gè)孔洞，介質(zhì)層表面不會(huì)生長(zhǎng)鎢膜，所以，不需附加粘著層，也不需進(jìn)行鎢反刻，工藝簡(jiǎn)單。但互連可靠性較低，而且鎢要同時(shí)填滿(mǎn)接觸窗也很困難。因此，集成電路制造不采用此法。

28ppt課件PVD法制備的鋁膜臺(tái)階覆蓋能力較差，接觸窗或通孔開(kāi)口的水平方向有較厚的鋁淀積，孔洞內(nèi)壁的鋁膜較薄，易產(chǎn)生孔隙，影響可靠性。CVD法制備的鋁膜電阻率低，臺(tái)階覆蓋能力強(qiáng)。因此，通常選擇鋁作為互連材料，鎢作為栓塞填充材料。29ppt課件金屬膜的制備金屬薄膜的制備方法有蒸發(fā)、濺射、金屬CVD以及電鍍等。1.金屬CVD

CVD有很強(qiáng)的臺(tái)階覆蓋能力，具有良好的高深寬比接觸和無(wú)間隙式的填充，在金屬淀積方面應(yīng)用非常廣泛。30ppt課件（1）氮化鈦CVD金屬化系統(tǒng)中氮化鈦主要作為Al、Cu以及W的金屬阻擋層，可以阻止上下層材料間的交互擴(kuò)散，增強(qiáng)穩(wěn)定性和可靠性。PVD法制備的氮化鈦膜會(huì)在接觸窗或介質(zhì)窗頂部產(chǎn)生懸突，繼而導(dǎo)致孔洞的產(chǎn)生。所以，氮化鈦通常采用金屬化學(xué)氣相淀積法制備。31ppt課件氮化鈦CVD根據(jù)參加反應(yīng)的氣體分為有機(jī)和無(wú)機(jī)兩種，無(wú)機(jī)的氮化鈦CVD氣體源主要是四氯化鈦，有機(jī)的則主要是是TDMAT和TDEAT兩種。無(wú)機(jī)氣體淀積由于淀積溫度過(guò)高以及殘留氯原子影響器件的可靠性等問(wèn)題，不常采用。而有機(jī)淀積的溫度較低，所以氮化鈦的淀積通常采用金屬有機(jī)化學(xué)氣相淀積（MOCVD）。MOCVD可分為T(mén)DMAT/TDEAT和TDMAT+/TDEAT+兩大類(lèi)，反應(yīng)氣體中不含氨氣時(shí)，淀積膜的阻值太大，而且C、O含量過(guò)多，生長(zhǎng)溫度也較高。32ppt課件加入氨氣可將生長(zhǎng)溫度降至450℃以下，淀積膜的電阻率下降，因此可用于通孔填充。MOCVD的化學(xué)反應(yīng)活化能很低，是擴(kuò)散限制的反應(yīng)機(jī)制，鍍膜速率與反應(yīng)物擴(kuò)散至wafer表面的速率有關(guān)，所以當(dāng)反應(yīng)物擴(kuò)散至通孔內(nèi)壁時(shí)產(chǎn)生反應(yīng)成鍵，覆蓋率較低。針對(duì)MOCVD法淀積的氮化鈦膜含C、O量過(guò)多的問(wèn)題，有一些方法加以改善：快速熱退火、氮?dú)獾入x子體法、硅烷氣體處理。33ppt課件（2）鎢CVD鎢在高電流密度下有很好的抗電遷移能力，不會(huì)形成小丘導(dǎo)致線路短接，且低壓下可與硅形成良好的歐姆接觸，常常用作接觸窗以及介質(zhì)窗的填充金屬和擴(kuò)散阻擋層。因其電阻率較低，也常用于多層互連及局域互連。鎢CVD典型的被淀積成墊膜的形式，最常采用的是通過(guò)與氫氣反應(yīng)生成鎢34ppt課件為了阻止鎢的擴(kuò)散、保證它能很好的粘附在下層材料上，需要在淀積鎢之前淀積一層氮化鈦膜。而為了得到低的接觸電阻，又需要在淀積氮化鈦之前淀積鈦。所以，墊膜CVD的第一步是采用物理氣相淀積法制備鈦膜，接著淀積一層氮化鈦膜，最后再進(jìn)行鎢的淀積與平坦化.35ppt課件36ppt課件37ppt課件（3）銅CVD在合適的工藝條件下，CVD法淀積銅膜可實(shí)現(xiàn)選擇性淀積，銅膜只會(huì)淀積在金屬表面，不會(huì)淀積到氧化物表面上。因此，可先用金屬和氧化物定義出需要的淀積圖案。CVD法淀積銅膜的速率是由表面的反應(yīng)速度控制的過(guò)程，淀積的銅膜平整均勻、表面非常光滑，而且臺(tái)階覆蓋能力和通孔填充能力都很強(qiáng)?；瘜W(xué)氣相淀積法制備銅膜，首先必須選擇合適的前驅(qū)物，目前，通常選擇有機(jī)的銅化合物。這類(lèi)化合物經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成的銅原子會(huì)淀積成膜。38ppt課件2.銅電鍍傳統(tǒng)的物理氣相淀積法制備銅，成本高，而且很難填充細(xì)小的孔洞。而電鍍法制備銅具有成本低、工藝簡(jiǎn)單以及反應(yīng)溫度低的優(yōu)點(diǎn)，加之良好的孔洞填充能力和低的電阻率，頗具應(yīng)用潛力。銅電鍍的基本原理是將具有導(dǎo)電表面的wafer浸泡在硫酸銅溶液中，溶液中包含需要被淀積的銅。Wafer作為帶負(fù)電荷的平板或陰極連接至外電源，固體銅塊沉浸在溶液中構(gòu)成帶正電荷的陽(yáng)極。電流從wafer進(jìn)入溶液到達(dá)銅39ppt課件陰極，當(dāng)電流流動(dòng)時(shí)，銅離子與電子反應(yīng)生成銅原子，反應(yīng)如下：此反應(yīng)發(fā)生在wafer表面，生成的銅原子在wafer表面淀積成膜?？刂齐婂兊氖菚r(shí)間和電流。沒(méi)有電流時(shí)，陽(yáng)極、陰極以及溶液之間相互平衡，加上電壓時(shí)，陽(yáng)極和陰極之間產(chǎn)生電流，金屬淀積在陰極，而且，電流越大，金屬淀積的越多。電鍍法具有較高的淀積速率和好的穩(wěn)定性，是目前研究的趨勢(shì)。40ppt課件

41ppt課件平坦化

多層互連線引起了大的表面起伏，wafer表面變得不平整。不平整的wafer表面會(huì)影響光傳播的精確度，無(wú)法在其上準(zhǔn)確的進(jìn)行圖形制作。平坦化技術(shù)就是用來(lái)減小或最小化由工藝所導(dǎo)致的表面不平整的問(wèn)題。42ppt課件1.傳統(tǒng)的平坦化技術(shù)傳統(tǒng)的的平坦化技術(shù)有反刻法、玻璃回流法以及旋涂膜層法等。（1）反刻

43ppt課件反刻法是先淀積一層犧牲層來(lái)填充wafer表面的空洞和凹槽，然后再用干法刻蝕技術(shù)刻蝕掉犧牲層，通過(guò)比低處圖形快的刻蝕速率刻蝕掉高處圖形達(dá)到平坦化的效果?？涛g直到待刻材料達(dá)到最后的厚度，而且犧牲層材料仍然填充著wafer表面的凹槽。反刻工藝有多種，由圖形、金屬層次等決定。但反刻只能實(shí)現(xiàn)局部表面的平坦，不能實(shí)現(xiàn)整個(gè)表面的平坦化。44ppt課件（2）玻璃回流法玻璃回流是在高溫下對(duì)摻雜氧化硅加熱，使其流動(dòng)，從而達(dá)到局部平坦化的效果。但這種方法不能滿(mǎn)足深亞微米集成電路中的多層金屬布線技術(shù)的要求。45ppt課件（3）旋涂膜層法旋涂膜層是在wafer表面旋涂不同液體材料以獲得平坦化的一種技術(shù)，主要用于0.35μm及以上尺寸的器件平坦化與縫隙填充。這種方法的平坦化效果與溶液的成分、分子重量等因素都有關(guān)。旋涂的材料可以是光刻膠、摻雜二氧化硅或各種樹(shù)脂。旋涂后通過(guò)烘烤蒸發(fā)掉溶劑，留下氧化硅填充低處的間隙，為了進(jìn)一步填充表面的縫隙，可采用CVD法再淀積一層氧化硅。46ppt課件傳統(tǒng)的平坦化方法都只是局部化的平坦，如果是整個(gè)平面的介電層平坦則通常采用化學(xué)機(jī)械拋光法來(lái)完成。2.化學(xué)機(jī)械平坦化（CMP）CMP是利用wafer和拋光頭之間的運(yùn)動(dòng)來(lái)平坦化的，通過(guò)比去除低處圖形快的速度去除高處圖形來(lái)獲得平坦的表面。拋光頭與wafer之間有磨料，利用加壓使得磨料與wafer表面相互作用達(dá)到平坦化的效果。CMP的拋光精度比較高，是目前使用最廣泛的平坦化技術(shù)。47ppt課件48ppt課件（1）拋光機(jī)理氧化硅拋光是wafer制造中使用最早、最廣泛的CMP技術(shù)，是用來(lái)進(jìn)行層間介質(zhì)的全局平坦的。拋光時(shí)，磨料中的水與氧化硅反應(yīng)生成氫氧鍵，即表面水合作用。水合作用降低了氧化硅的硬度、機(jī)械強(qiáng)度以及化學(xué)耐久性。拋光過(guò)程中，wafer表面由于摩擦產(chǎn)生的熱量也會(huì)降低氧化硅的硬度。硬度降低的氧化硅被磨料中的顆粒機(jī)械地磨去，起到平坦的作用。49ppt課件金屬拋光時(shí)，磨料與金屬表面接觸并使其氧化生成金屬氧化物，而后生成的氧化物被磨料中的顆粒機(jī)械地磨掉，重復(fù)進(jìn)行這一過(guò)程，最終得到平坦的表面。拋光結(jié)束，為了消除wafer表面的微小擦痕和顆粒，需要用去離子水對(duì)其進(jìn)行清洗。（2）圖形密度效應(yīng)CMP技術(shù)對(duì)圖形比較敏感，高密度區(qū)比低密度區(qū)拋光速率要大。在芯片表面既有很密的金屬互連線區(qū)域，也有幾乎沒(méi)有金屬連線的區(qū)域，這都會(huì)使得拋光效果受到影響。50ppt課件51ppt課件當(dāng)金屬線排列比較緊密時(shí)，拋光過(guò)程可能會(huì)對(duì)金屬線產(chǎn)生不必要的侵蝕，圖形區(qū)域金屬、氧化物被減薄。產(chǎn)生侵蝕的原因是拋光金屬層時(shí)，對(duì)其下方的氧化硅產(chǎn)生輕微的過(guò)拋光，高密度圖形區(qū)域，侵蝕比較嚴(yán)重。為了減小侵蝕，應(yīng)縮短拋光過(guò)程。也可在拋光過(guò)程中加入緩沖氧化層，用來(lái)平坦氧化層的凸出區(qū)域，來(lái)減小侵蝕。52ppt課件CMP的另一個(gè)缺陷是凹陷，即圖形中央拋光量較大。缺陷的大小與被拋光圖形的寬窄有關(guān)，圖形越寬，凹陷越大；凹陷也會(huì)受到拋光墊硬度的影響，軟的拋光墊適合與軟的金屬線；拋光時(shí)，施加的壓力越大，凹陷也越大。53ppt課件（3）磨料和拋光墊磨料和拋光墊是拋光過(guò)程的消耗品，它們對(duì)化學(xué)機(jī)械拋光的質(zhì)量影響非常大，必須嚴(yán)加控制。磨料由研磨顆粒和化學(xué)藥品混合而成，常用的磨料有氧化物磨料、金屬鎢磨料以及金屬銅磨料等。氧化物磨料是用于氧化物介質(zhì)拋光的磨料，它是一種含有超精細(xì)硅膠顆粒的氫氧化鉀或氫氧化銨溶液；金屬鎢磨料的研磨顆粒是