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CMOS制作步骤(十):Via-2, Plug-2,Metal-2及Top Metal形成

在Via-1, Plug-1及Metal-1互连形成后,接下来形成的是Via-2, Plug-2及Metal-2。除了要填充Metal-1上刻蚀出的大小不等的间隙,ILD-2的制作与ILD-1的制作非常相似。间隙的填充使用介电材料填充间隙,这些材料能够进入细小的空间从而避免了能够影响电学性能的空洞和其它缺陷的形成。两种常见的填充间隙的方法分别是SOG反刻和HDPCVD,后者更常用些。间隙填满以后,可利用CVD系统完成ILD-2的氧化物淀积,之后氧化物被平坦化、刻印,然后刻蚀形成Plug所需的via hole。

  • Via-2形成的主要步骤

    via-2-formation
    Via-2形成的主要步骤
  1. ILD-2间隙填充        最新的间隙填充方法是利用高浓度等离子体工艺交替地淀积和刻蚀ILD氧化物,刻蚀与淀积是同时进行的。最后在金属的间隙间形成了没有空洞或空洞极少的致密氧化物
  2. ILD-2氧化物淀积        利用等离子体增强PVD系统淀积ILD-2氧化层剩余的部分
  3. ILD-2氧化物平坦化        在下一步刻印步骤前磨抛硅片,平坦化其表面
  4. 第十二层MASK,ILD-2刻蚀        利用光刻胶刻印硅片,随后利用等离子体刻蚀机刻蚀ILD-2氧化物
  • Plug-2形成的主要步骤

    plug-2-formation
    Plug-2形成的主要步骤
  1. 金属淀积钛阻挡层(PVD)        与其它金属工艺一样,在硅片上淀积的第一层金属是钛。钛可以使Plug和下一层metal紧密地结合起来。同样,它与ILD材料的结合也非常紧密。所以它能够提高金属叠加结构的稳定性
  2. 淀积氮化钛(CVD)       一薄氮化钛淀积在钛层的上表面。氮化钛充当钨淀积过程中的阻挡层
  3. 淀积钨(CVD)        利用另一台CVD设备在硅片上淀积钨。钨填充幼小的通孔,形成plug
  4. 磨抛钨        磨抛有钨涂覆的硅片直到ILD-2氧化物的上表面,留下通孔中的plug

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