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Ersetzen von Cu-Fuellstrukturen in der Kupfer Dual Damascene Metallisierung

IP.com Disclosure Number: IPCOM000019692D
Original Publication Date: 2003-Oct-25
Included in the Prior Art Database: 2003-Oct-25

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Kupfer-Damascene-Metallisierungs-Prozesse in der Herstellung von Halbleiterbauelementen benoetigen zur CMP-Planarisierung (chemisch-mechanisches Polieren) sog. Fuellstrukturen. Diese Fuellstrukturen sind nach dem Stand der Technik ebenfalls aus Kupfer, aber elektrisch nicht aktiv. Sie werden bei der CMP-Planarisierung benoetigt, um die Erosion zu verhindern. Beim CMP entsteht Erosion insbesondere bei einer inhomogenen Verteilung von Metallbahnen aufgrund unterschiedlicher Abtragungsraten von Kupfer und Siliziumoxid. Um der Erosion entgegenzuwirken, muessen die Fuellstrukturen ueber den ganzen Chip verteilt werden, auch in den Gebieten, in denen sie durch ihre hohe elektrische Leitfaehigkeit stoeren, z.B. in der Naehe von Kapazitaeten und hochfrequenten Leiterbahnen. Vorgeschlagen wird, dass die Fuellstrukturen anstatt mit Kupfer mit einem dielektrischen Material gefuellt werden. Dieses dielektrische Material soll dem Kupfer aehnliche oder equivalente Poliereigenschaften aufweisen. Bevorzugt koennte ein „Low-k“-Material (Materialklasse mit kleiner Dielektrizitaetskonstanten) verwendet werden. Durch die Verwendung eines „Low-k“-Materials ist eine Reduzierung der stoerenden Parasitaerkapazitaeten moeglich. In der Abbildung 1 ist ein Beispiel moeglicher Anordnung von Metallbahnen und Fuellstrukturen zu sehen.