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釕直接蝕刻散射測量溶液,用於自我對準半氨基殺傷

撰寫:Paolillo,Sara,Moussa,Alain,Murdoch,Gayle,Lazzarino,Frederic,Charley,Anne-Laure等。|SPIE 2020,2020年2月1日

抽象的

除了5NM技術節點之外,互連縮万博mantex体育入口放對金屬材料的選擇有影響:銅的使用可能會在電阻和可靠性性能方麵達到極限[1]。障礙物和襯裏的厚度(銅所需的厚度)不能進一步減小,這意味著溝槽的寬度減小將對相對銅體積產生負麵影響。

晶界散射也會增加,這又進一步增加了電阻率和電阻。最好的選擇之一是釕(RU),但是RU很難進行雙氨基化處理(需要改善狹窄的高寬高比溝渠以及RU CMP的選擇性和缺陷的RU填充)。因此,線的後端(beol)材料變化可能需要與直接釕金屬蝕刻的半氨基殺傷力進行移動[2]。

從基於金屬CMP基於金屬CMP的眾所周知的雙胺流到基於金屬蝕刻集成的半二氨施流的轉變將需要一組新的計量能力,這些能力在本文中進行了研究。

在當前的研究中,散射測量法廣泛用於所有半胺過程步驟中,以監測尺寸和材料特性。重要的測量參數包括厚度,完整的細節,晶粒尺寸和金屬線的粗糙度 - 反饋和在線過程控製所需的所有參數。我們將描述如何使用單個散射測量係統係統監視這些參數。

本文描述的半二氨基過程開發利用了16 nm和32 nm音高的臨界維度(CD)的EUV光刻,包括以下過程步驟的優化:

  • 金屬沉積技術:ALD和PVD,具有廣泛的金屬厚度。
  • 退火,影響晶粒尺寸。
  • 蝕刻過程,用於最佳金屬線輪廓和粗糙度。

通過參考技術(例如CDSEM和HAADF-STEM)評估和驗證散射測量結果。

該過程優化的目標是RU電阻率和電阻。顯示在線散射法可以準確預測RU線的電阻 - 在處理結束時測量的參數,並受所有過程的影響,包括沉積,退火和蝕刻。預測是通過基於E測試的機器學習算法進行的,將所有三個過程步驟的貢獻結合在單個輸出中,在後蝕刻後測量階段。

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