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Verfahren zur Entfernung von Kupferresten nach CMP

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017024D
Original Publication Date: 1999-Jul-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-22
Document File: 1 page(s) / 14K

Publishing Venue

Siemens

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Dr. Holger Hübner: AUTHOR [+4]

Abstract

Um für die Herstellung integrierter Schaltkreise kleinste Leitbahnstrukturen aus Kupfer zu realisieren, ist neben verschiedenen anderen Techniken eine Kupfermetallisierung mit der Damascenetechnik bekannt. Hierbei wird zunächst die Isolationsschicht (z.B. Si-Oxid) mit einer Dicke, die der Dicke der Kupferleitbahnen entspricht, abgeschieden. In die Oxid- Schicht werden anschließend mit Hilfe der Fotolithographie Gräben geätzt und ganzflächig mit Kupfer aufgefüllt. In einem nächsten Schritt wird der Teil der Kupferschicht, der sich auf der Isolationsschicht befindet, in einem chemisch/mechanischen Polierprozeß (CMP) entfernt, so daß sich am Ende des Polierprozesses bis zum Rand mit Kupfer gefüllte Leiterbahnen im Oxid befinden und eine vollkommen planare Oberfläche gebildet wurde.

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Bauelemente

Verfahren zur Entfernung von Kupferresten nach CMP

Idee: Dr. Holger Hübner, Baldham; Dr. Werner Pamler, München; Uwe Seidel, München;

Dr. Rolf Treichler, München

Um für die Herstellung integrierter Schaltkreise kleinste Leitbahnstrukturen aus Kupfer zurealisieren, ist neben verschiedenen anderen Techniken eine Kupfermetallisierung mit derDamascenetechnik bekannt. Hierbei wird zunächst die Isolationsschicht (z.B. Si-Oxid) miteiner Dicke, die der Dicke der Kupferleitbahnen entspricht, abgeschieden. In die Oxid-Schicht werden anschließend mit Hilfe der Fotolithographie Gräben geätzt und ganzflächigmit Kupfer aufgefüllt. In einem nächsten Schritt wird der Teil der Kupferschicht, der sichauf der Isolationsschicht befindet, in einem chemisch/mechanischen Polierprozeß (CMP)entfernt, so daß sich am Ende des Polierprozesses bis zum Rand mit Kupfer gefüllteLeiterbahnen im Oxid befinden und eine vollkommen planare Oberfläche gebildet wurde.

Um eine Cu-Diffusion durch das Oxid in die aktive Schaltung zu vermeiden, wird imweiteren Prozeßablauf eine isolierende Barriere aus Si-Nitrid auf die Oberflächeabgeschieden. Hierfür ist es wichtig, daß vor der Abscheidung der Barriere auf derOberfläche der Oxidisolation keine Cu-Reste mehr verbleiben, die die Wirkung der Barrierebeeinträchtigen könnten. Darüber hinaus würden Cu-Reste auf der Barriere zuunerwünschten Leckströmen oder gar zu Kurzschlüssen führen.

Bei einer Prozessierung nach den beschri...