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Einsatz von dielektrischem Material mit einer niedrigen Dielektrizitaetskonstanten zwischen Kupfer-Leiterbahnen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000129027D
Published in the IP.com Journal: Volume 5 Issue 10A (2005-10-25)
Included in the Prior Art Database: 2005-Oct-25
Document File: 2 page(s) / 104K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Bei Herstellungsprozessen der Mikroelektronik wird ueblicherweise nach dem Damascene-Verfahren die Cu-Metallisierung (Cu: Kupfer) angewandt, welches ein Verfahren ist, bei dem die Kupferbahnen in einem bereits bestehenden Dielektrikum erzeugt werden. Dabei wird angestrebt als Intermetalldielektrikum ein Material zu verwenden, das eine moeglichst niedrige Dielektrizitaetskonstante (lowK-Material) aufweist, um die damit verbundenen RC-Konstanten klein zu halten. Dies fuehrt jedoch aufgrund der speziellen Materialeigenschaften (z.B. Duktilitaet) des lowK-Materials zu Schwierigkeiten in der Prozessierung z.B. beim CMP (Chemical-Mechanical Polishing). Als Alternativen zu diesem Verfahren existieren das subtraktive Verfahren und das Pattern-Plating-Verfahren, bei welchen zuerst die Kupferbahnen erzeugt werden und nachfolgend das Intermetalldielektrikum zwischen den Kupferleiterbahnen eingebracht wird. Zum Auffuellen dieser Bereiche wird meistens SiO2 oder Si3N4/SiO2 als Material verwendet, welches jedoch eine relativ hohe Dielektrizitaetskonstante hat, was zu einer hoeheren RC-Konstante fuehrt.

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S

Einsatz von dielektrischem Material mit einer niedrigen Dielektrizitaetskonstanten zwischen Kupfer-Leiterbahnen

Idee: Dr. Martin Traving, DE-Muenchen; Dr. Manfred Engelhardt, DE-Muenchen

Bei Herstellungsprozessen der Mikroelektronik wird ueblicherweise nach dem Damascene-Verfahren die Cu-Metallisierung (Cu: Kupfer) angewandt, welches ein Verfahren ist, bei dem die Kupferbahnen in einem bereits bestehenden Dielektrikum erzeugt werden. Dabei wird angestrebt als Intermetalldielektrikum ein Material zu verwenden, das eine moeglichst niedrige Dielektrizitaetskonstante (lowK-Material) aufweist, um die damit verbundenen RC-Konstanten klein zu halten. Dies fuehrt jedoch aufgrund der speziellen Materialeigenschaften (z.B. Duktilitaet) des lowK- Materials zu Schwierigkeiten in der Prozessierung z.B. beim CMP (Chemical-Mechanical Polishing).

Als Alternativen zu diesem Verfahren existieren das subtraktive Verfahren und das Pattern-Plating- Verfahren, bei welchen zuerst die Kupferbahnen erzeugt werden und nachfolgend das Intermetalldielektrikum zwischen den Kupferleiterbahnen eingebracht wird. Zum Auffuellen dieser Bereiche wird meistens SiO2 oder Si3N4/SiO2 als Material verwendet, welches jedoch eine relativ hohe Dielektrizitaetskonstante hat, was zu einer hoeheren RC-Konstante fuehrt.

Nachfolgend beschrieben ist eine neuartige Loesung, in der die Verwendung eines lowK-Materials, wie beim Damascene-Verfahren, vorgesehen ist. Dieses wird bei der Cu-Metallisierung nach dem subtraktiven Verfahren bzw. dem Pattern-Plating-Verfahren als dielektrisches Material anstelle von SiO2 zwischen die Kupferleiterbahnen gefuellt.

Ausgangspunkt sind die Kupferbahnen bzw....