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

  • Metal-2互连的形成
  1. 淀积、刻蚀Metal-2        Metal-2结构的淀积与Metal-1结构的淀积完全一样。其结构由钛、铝铜合金和氮化钛三层构成。利用等离子体刻蚀机通过刻印后光刻胶中的窗口刻蚀Metal-2
  2. 填充ILD-3的间隙        Metal-2刻蚀以后,利用HDPCVD设备填充金属间隙,得到至密的二氧化硅填充物
  3. 淀积、平坦化ILD-3氧化物        利用等离子体优化的方法淀积ILD-3氧化物。随后平坦化氧化物得到平整的表面
  4. 刻蚀via-3,淀积钛/氮化钛,淀积钨,平坦化        平坦化钨直到ILD-3氧化物的上表面。通孔中留下的钨塞为Metal-2和Metal-3间提供互连

    metal-2-formation
    Metal-2互连的形成
  • Metal-3制作一直到压点和合金制作
    重复工艺制作Metal-3和Metal-4后,完成Metal-4刻蚀,紧接着利用薄膜工艺淀积ILD-5。由于刻印的结构比先前工艺形成的尺寸要大很多,所以这一层介质不需要进行化学机械抛光。刻蚀ILD-5使得在Metal-5的淀积过程中通孔能够被金属填充。Metal-5淀积的厚度比先前的sandwich结构厚一些。刻蚀Metal-5,在必要的地方形成压焊点,在不需要的地方将金属除去。

    full-coms-cross-section
    Full-CMOS-Cross-Section

工艺的最后一步包括再次生长二氧化硅层(ILD-6)以及随后生长顶层氮化硅。这一层氮化硅称为钝化层,目的是保护产品免受潮所、划伤以及沾污的影响。最后在扩散炉中进行低温合金步骤。这一步加热过程有助于提高互连金属间的冶金接触,从而提高器件的电学性能和可靠性。这一步合金操作必须小心以免产品过加热而引起永久性的结构缺陷。

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  1. CMOS制作步骤(十):Via-2, Plug-2,Metal-2及Top Metal形成(Via-2,Plug-2,metal2 interconnect and top metal formation)

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