检索结果-南通市图书馆

基于模糊模型的CMP过程智能R2R预测控制方法

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

计算机测量与控制 2012年第6期20卷 1558-1561页

作者：王亮胡静涛中国科学院沈阳自动化所工业信息学重点实验室辽宁沈阳110016 中国科学院研究生院北京100039 沈阳化工大学计算机科学与技术学院辽宁沈阳110142

针对化学机械研磨(CMP)过程非线性、时变和产品质量不易在线测量的特性,提出了一种基于T-S模糊模型的CMP过程智能run-to-run(R2R)预测控制器FIPR2R;通过G-K聚类算法和最小二乘法对CMP过程的T-S模糊预测模型离线辨识,解决了复杂CMP过程... 详细信息

针对化学机械研磨(CMP)过程非线性、时变和产品质量不易在线测量的特性,提出了一种基于T-S模糊模型的CMP过程智能run-to-run(R2R)预测控制器FIPR2R;通过G-K聚类算法和最小二乘法对CMP过程的T-S模糊预测模型离线辨识,解决了复杂CMP过程难以建立精确数学模型的难题和提高了模型预测精度;通过双指数加权移动平均(dEWMA)中对过程扰动及漂移进行估计的方法实现反馈校正和基于克隆选择算法的滚动优化求取最优控制律,提高了控制精度;性能分析结果表明,FIPR2R控制器的控制性能优于dEWMA方法,有效抑制了过程扰动和漂移的影响。

关键词：化学机械研磨 T-S模糊模型批次控制预测控制克隆选择

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

冗余金属对互连线电容特性的影响

合肥工业大学学报（自然科学版） 2010年第11期33卷 1721-1724页

作者：杨飞何晓雄陈岚合肥工业大学电子科学与应用物理学院安徽合肥230009 中国科学院微电子研究所北京100029

在深亚微米尺寸的集成电路设计中,可制造性设计变得越来越重要。从180 nm时代开始,铜互连代替铝已成为趋势,但是铜在制造工程中难刻蚀,因此在工业上引入了化学机械研磨。为了使化学机械研磨取得好的平坦化效果,必须预先改善设计,对版图... 详细信息

在深亚微米尺寸的集成电路设计中,可制造性设计变得越来越重要。从180 nm时代开始,铜互连代替铝已成为趋势,但是铜在制造工程中难刻蚀,因此在工业上引入了化学机械研磨。为了使化学机械研磨取得好的平坦化效果,必须预先改善设计,对版图金属布局进行冗余金属填充,使之满足工艺生产要求。因此,对版图金属布局进行冗余金属填充,成为研究的热点。文章研究了冗余金属的各种因素对互连线电容特性的影响,并在此基础上给出了优化的冗余金属填充方案。

关键词：可制造性设计化学机械研磨冗余金属填充耦合电容

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

一种优化的冗余金属填充方法研究

一种优化的冗余金属填充方法研究

作者：张尤磊上海交通大学

学位级别：硕士

集成电路的制造流程中,随着工艺节点的不断进步,化学机械研磨正变得越来越重要。而化学机械研磨是非常依赖于图形的一种工艺,在后段的铜互连工艺中,必须填充大量的冗余金属图形,来保证化学机械研磨在不同芯片位置的均一性。传统的基于... 详细信息

集成电路的制造流程中,随着工艺节点的不断进步,化学机械研磨正变得越来越重要。而化学机械研磨是非常依赖于图形的一种工艺,在后段的铜互连工艺中,必须填充大量的冗余金属图形,来保证化学机械研磨在不同芯片位置的均一性。传统的基于规则的冗余金属填充方法,提供了一种简单快捷的填充方式,尽可能多地在芯片中填充冗余金属图形,提高芯片各个位置的图形密度,同时也减小了图形梯度。但是大量的冗余金属会导致耦合电容大幅增加,致使高频率的芯片失效。而基于窗格的冗余金属填充方法,虽然可以明显降低填充图形的数量和图形梯度,但是会产生重复图形周围的冗余金属不一致的问题,导致CMP、刻蚀工艺产生的工艺问题,增加了工艺的复杂性。本论文通过将图形匹配技术、基于规则的冗余金属填充、基于窗格的冗余金属填充这三项技术有机地结合,形成一套冗余金属添加的流程。首先通过图形检索方法,将重复图形以及已知的工艺热点从芯片中查找出来,单独进行基于规则的或者基于窗格的冗余金属填充。填充后的图形放回芯片中,添加标识层,不再进行二次冗余金属填充。然后对整体芯片进行基于窗格的冗余金属填充,确保图形密度和图形梯度满足要求。该方法实现的填充结果,图形密度和图形梯度指标接近基于窗格的冗余金属填充方法,最大图形梯度从0.9以上改善到0.4,填充结果明显优于基于规则的冗余金属填充(最大梯度0.7),耦合电容是原来的1.72倍,这两个指标同基于窗格的冗余金属填充效果基本一致。所以综合来看,优化后的流程吸取了基于规则/基于窗格的两种冗余金属填充技术各自的优点,具有较强的实用性,是一种最优的冗余金属填充方法。

关键词：化学机械研磨冗余金属填充耦合电容图形匹配图形库

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

半导体晶元厂厂务制程相关系统改进

半导体晶元厂厂务制程相关系统改进

作者：张云秀上海交通大学

学位级别：硕士

厂务的气体、化学(包括CMP研磨液系统)和纯水系统为整条生产线提供气体、化学品和纯水,它们与芯片直接接触,所以被称为制程相关系统。制程相关系统的稳定与否直接关系生产线生产是否正常,所以,在现代晶元厂的建造成本中,制程相关系统的... 详细信息

厂务的气体、化学(包括CMP研磨液系统)和纯水系统为整条生产线提供气体、化学品和纯水,它们与芯片直接接触,所以被称为制程相关系统。制程相关系统的稳定与否直接关系生产线生产是否正常,所以,在现代晶元厂的建造成本中,制程相关系统的建设费用要占到一半以上的厂务建设费用。本课题根据作者在8英寸、12英寸晶元厂的实际建厂和运行经验,系统介绍厂务制程相关系统中纯水和化学系统的组成、结构等各个方面,并针对一些制程相关系统的关键问题,尝试给出解决方案,主要内容如下: (1)纯水系统节水设计纯水系统设计往往只注重纯水回收率一个指标,但作者提出,应该在纯水系统设计,运行的各个阶段,系统的整个流程乃至全厂务系统中贯彻节水的观念。本文分四个方向进行探讨:A.纯水流程布置。B.流程中各步骤再生废水回收。C.非纯水系统排水回收至纯水系统。D.系统运行中废水的回收。贯彻以上四个方面的各项措施,以设计用量为90立方米/小时的纯水系统为例,经过改良的纯水系统夏天要比传统纯水系统多节水703立方米/天,冬天也要多节水683立方米/天左右,不计入A、B、D项,仅C项就可以使纯水回收率由传统的65%提高到71%。 (2)化学系统改进化学系统是与无尘室生产线紧密相联系的系统,因此,加强对无尘室设备的监控,改进关键系统的安全稳定性就成为化学系统的主要着力之处。作者提出了以下几条措施,一为要酸控制,有助于避免无尘室设备发生问题时的错误要酸;二为要酸时间计算,作者自己编写软件,大大提高了计算要酸时间的效率,方便了运转工作。三为DEV混酸系统流程改进,提出可以利用条形码把每桶25%DEV的具体浓度输入控制系统,更精确地控制加药量,从而更多地实现一次加药,提高混酸系统的效率。该方案正在申请专利,目前已获得专利号。本文对传统制程相关系统提出了多方面的改善,这些措施有助于半导体晶元厂的正常生产运行和效益产能最大化,所有的这些研究成果对于我国晶元厂建设和产业健康发展,都具有非常重要的指导意义。

关键词：制程相关系统化学供应系统可编逻辑控制器化学机械研磨研磨浆料纯水回收率

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

55纳米铜互连缺陷问题的解决方法研究

55纳米铜互连缺陷问题的解决方法研究

作者：郭浩上海交通大学

学位级别：硕士

随着技术节点按照摩尔定律持续降低,特征尺寸进一步缩小,后段集成工艺普遍引入低介电介质材料的多层铜互连工艺以降低Rc延迟带来的影响,但同时也带来了更为复杂的制造工艺。集成电路不断往高密度的方向发展也使得芯片对缺陷的容忍度越... 详细信息

随着技术节点按照摩尔定律持续降低,特征尺寸进一步缩小,后段集成工艺普遍引入低介电介质材料的多层铜互连工艺以降低Rc延迟带来的影响,但同时也带来了更为复杂的制造工艺。集成电路不断往高密度的方向发展也使得芯片对缺陷的容忍度越来越低,缺陷问题成为良率损失的主要原因之一。本文针对笔者所在公司55纳米平台铜互连工艺的主要系统性缺陷问题进行了深入研究,提出了有效的改善方案。其中针对薄膜工艺造成的晶边剥落缺陷问题,通过合理选择搭配暗场缺陷检测偏振过滤和傅里叶过滤技术,解决了Cu hillock带来的干扰。采用湿法清洗晶背的方式将缺陷数量降低了83%。并优化了基准工艺条件,使用新工艺条件清洗10次后光刻找平数据范围改善了95%。针对电镀铜工艺造成的空洞问题,创新的引入了NDC后的亮场缺陷检测,解决了因为长时间等待造成的铜结晶带来的干扰。实验数据表明较薄的阻挡层配合较厚的种子层,可以满足后续电镀铜对阻挡层和种子层的台阶覆盖要求。进入阶段高电流密度的稳定性和更强的添加剂,都可以提高铜填充能力。新工艺条件下缺陷改善了67%。针对铜研磨工艺造成的晶边失焦问题,采取了增加网格图形密度修复方式修复版图热点,扩大了CMP工艺窗口。同时优化了研磨头压力参数,新工艺条件的缺陷数量改善了83%。以上技术难题的研究和解决,不但提升了产品良率,更进一步提升了公司55纳米工艺平台的健康度。问题研究中提出的改善方向和解决方法也为公司28纳米工艺的研发提供了宝贵的资料,具有重要的参考意义。

关键词：铜互连低介电介质材料薄膜沉积电镀铜化学机械研磨缺陷改善

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

半导体制造中硅片重复利用技术的研究

半导体制造中硅片重复利用技术的研究

作者：杨波电子科技大学

学位级别：硕士

半导体芯片的制造产业中,为了提高芯片产量降低单个芯片的制造成本,使用的硅片尺寸不断增大,直径300mm的硅片在半导体制造中已经普及,同时,特征尺寸也达到了10几纳米。随着IC集成度越来越高,要求硅片衬底表面有更好的平整度。半导体生... 详细信息

半导体芯片的制造产业中,为了提高芯片产量降低单个芯片的制造成本,使用的硅片尺寸不断增大,直径300mm的硅片在半导体制造中已经普及,同时,特征尺寸也达到了10几纳米。随着IC集成度越来越高,要求硅片衬底表面有更好的平整度。半导体生产中常用无图形硅片,按照一定的设计淀积不同的膜层来模拟真实的产品,监测设备及工艺条件,这种硅片被称为控挡片。控挡片依照不同的流程经过一次或多次使用后,表面产生很多损伤,如细微裂纹和网络位错,这些损伤会使硅片无法再次使用,只能报废,而这对半导体生产造成了非常巨大的开销,研究如何循环使用控挡片是一种降低成本的途径。化学机械研磨是在硅片的加工中一步必要的工艺,在研磨中有化学和机械两种机制同时作用。化学作用是硅表面与研磨液反应形成一层相对容易去除的物质;机械作用是研磨液中的研磨颗粒在一定的压力作用,与新生表面层做相对运动中,利用机械力的作用达到去除的目的。当前业界已经有企业在做控挡片的回收,通常使用碱性的研磨液直接研磨去除表面的膜层,然后用去离子水和化学品进行磨后清洗。这种方法通常忽略了控挡片膜的复杂性以及研磨液的局限性,控挡片膜的成份通常不是单一的,而大部分的研磨液只和有针对性的成份发生反应,这样控挡片表面的膜不能很好的被研磨掉,使回收的空挡片表面型貌不均匀,缺陷也很多,良率不高。本文中将探讨利用湿法腐蚀的方法先将控挡片的膜层去除,再使用化学机械研磨对硅片进行平坦化处理,使之达到再次使用的标准,从而实现控挡片的循环多次使用,达到节约成本的目的。主要内容有:1.通过理论以及对实际工艺的分析,建立先湿法腐蚀再化学机械研磨的工艺模型作为可行的空挡片回收机制。2.针对控挡片回收制程中的问题,设计一系列的工程实验,得到湿法腐蚀及化学机械研磨工艺的最优化参数。3.研究了主要的步骤化学机械研磨中的主要影响的参数,如研磨液浓度对研磨速率的影响,解决研磨后划伤以及颗粒物缺点多的问题,最终完善了控挡片循环利用的整个流程,成为可以大规模使用的标准。

关键词：硅片化学机械研磨研磨液湿法腐蚀

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

90nm浅沟槽隔离平坦化工艺的研究与改进

90nm浅沟槽隔离平坦化工艺的研究与改进

作者：孙文超电子科技大学

学位级别：硕士

浅沟槽隔离技术(Shallow Trench Isolation,STI)以突出的隔离性能,平坦的表面形貌,良好的锁定性能以及几乎没有场侵蚀,已经成为深亚微米后的主流隔离技术。新型化学材料二氧化铈研磨液的出现推动了STI CMP(Chemical Mechanical Planariz... 详细信息

浅沟槽隔离技术(Shallow Trench Isolation,STI)以突出的隔离性能,平坦的表面形貌,良好的锁定性能以及几乎没有场侵蚀,已经成为深亚微米后的主流隔离技术。新型化学材料二氧化铈研磨液的出现推动了STI CMP(Chemical Mechanical Planarization,化学机械研磨)工艺的发展,其性能稳定,对氧化硅、氮化硅有很高的选择比,使用者可以根据工艺的需要将二氧化铈研磨液和普通研磨液搭配使用,达到优化制程降低成本的目的。CMP过程中也会产生一些特有缺陷,如划伤,颗粒,研磨液残留等,典型的碟形缺陷对器件造成的影响很大,尤其是到90nm以下工艺对碟形化的要求非常严格,而划伤对硅片的可靠性有可能造成影响,都是CMP过程中应尽量避免的。CMP是一种全局平坦化技术,影响平坦化效果的机械参数有很多,如研磨头转速,研磨头压力,抛光垫的物理化学性质,抛光液的流量等,通过工艺参数的调节,能够实现很好的硅片内研磨均匀度。STI CMP对片内研磨均匀度要求很高,研磨不均匀会导致氮化硅残留,从而影响后续制程和成品率。本文针对STI CMP制程中的上述问题,以一个90nm制程为主要的研究主体,分析总结了生产中遇到的主要问题,设计实验收集了大量的数据并提出改进方案,取得了一定的成果,主要内容为:1.在相同制程上,对比二氧化铈研磨液和二氧化硅研磨液的研磨效果,包括研磨速率和碟形化缺陷,在试验数据的基础上总结出了基准制程,可以作为新产品制程研发的参考。2.在新产品制程开发过程中,比较了基于时间的研磨方式和终点方式,对两种方式的工艺控制要点进行了研究,优化了90nm STI CMP研磨方式。3.研究了一个产品上微划伤缺陷的问题,经分析并验证二氧化铈研磨液步骤研磨时间长会产生更多结晶造成划伤,通过优化制程中各个步骤的时间分配,成功的减少了微划伤对成品率的影响。4.研究AMAT 300MM Reflection研磨头的压力控制效果,调节研磨头压力的分布可以达到控制研磨后形貌的目的,实现更好的平坦化,在此基础上,研究了产品上边缘氮化硅的残留问题,应用研磨头的压力控制原理,改善硅片边缘的研磨速率可以减少氮化硅的残留。

关键词：浅沟槽隔离化学机械研磨研磨液划伤研磨头压力

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

冗余金属填充对电特性的影响研究

冗余金属填充对电特性的影响研究

作者：杨飞合肥工业大学

学位级别：硕士

随着现代超大规模集成电路(VLSI)的不断发展,互连线对时序的影响也越来越大。在SoC(片上系统)设计中,对性能和功耗的要求也在不断的增加。随着半导体器件尺寸的不断缩小,一些工艺过程也发生了相应的改变,例如光刻,CMP(化学机械研磨)等。... 详细信息

随着现代超大规模集成电路(VLSI)的不断发展,互连线对时序的影响也越来越大。在SoC(片上系统)设计中,对性能和功耗的要求也在不断的增加。随着半导体器件尺寸的不断缩小,一些工艺过程也发生了相应的改变,例如光刻,CMP(化学机械研磨)等。在CMP过程中,金属密度的不均匀导致金属厚度的起伏,产生碟形,磨损。在进行多金属层芯片的制造过程中,密度不均匀导致的不平坦化对第一、第二金属层的影响并不显著,但由于不平坦化效应的叠加,在越来越高的金属层,就可能出现短路、断路等不希望出现的结果,从而影响整个电路的运行。因此需要进行冗余金属填充来调节金属的密度,使其达到一致,以此来改善金属表面的平坦性,但另一方面,冗余金属的填充会增加互连电容,互连电阻,信号延迟以及功耗的增加等一系列问题。研究冗余金属填充的目的就是为了降低这些寄生参数,使其对电路的性能影响最小,在实现平坦化的同时使电路的性能不受较大影响,从而可以进行多层金属的制造,这样可以大幅降低生产的成本,极大的提高芯片厂的成品率和经济效益。本文关注的是冗余金属对互连线之间耦合电容的影响,重点研究起主要作用的是冗余金属的形状,面积,摆放位置,还是其与互连线的对应边长。本文从对互连线影响和改善平坦化方面对冗余金属进行研究,提出一系列的填充策略,降低冗余金属带来的耦合电容的增加,以达到平整度和电性能的最优化。

关键词：可制造性设计化学机械研磨冗余金属填充耦合电容

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

多层铜互连阻挡层CMP中缺陷的研究

多层铜互连阻挡层CMP中缺陷的研究

作者：张凯河北工业大学

学位级别：硕士

随着集成电路制造技术的不断发展,晶圆尺寸越来越大,集成度越来越高,特征尺寸越来越小,所以对多层铜互连阻挡层化学机械研磨中产生的缺陷要求越来越苛刻,特征尺寸越小,能容忍的缺陷尺寸也就越小。缺陷主要包括:铜残留、划伤、表面沾污... 详细信息

随着集成电路制造技术的不断发展,晶圆尺寸越来越大,集成度越来越高,特征尺寸越来越小,所以对多层铜互连阻挡层化学机械研磨中产生的缺陷要求越来越苛刻,特征尺寸越小,能容忍的缺陷尺寸也就越小。缺陷主要包括:铜残留、划伤、表面沾污和铜腐蚀。铜残留缺陷会导致器件的短路,划伤缺陷和铜腐蚀缺陷会引起铜导线电阻增加,严重时会造成断路,表面沾污缺陷会影响层与层之间的黏附性,以及层与层之间导线的连接。所以每一种缺陷都会影响到电参数和可靠性,导致器件失效,降低产品的良率。所以,为了满足先进制程的要求,必须对各种缺陷进行有效的控制。去除速率一致性差和严重的碟形坑、蚀坑是造成铜残留产生的原因,通过采用抛光头的摆动位置向抛光盘边缘方向调整1inch,抛光头边缘压力增加20%,加入FA/OII型非离子型表面活性剂15ml/L的方法,将介质TEOS的去除速率一致性提高了60.9%。研磨液中加入1.5g/L助溶剂、0.5ml/L HO时,介质TEOS对Cu去除速率选择比为1.96,碟形坑修正能力为576?,对蚀坑修正能力为389?,满足工业生产要求。通过设计循环过滤系统,过滤掉研磨液中的大颗粒,将划伤缺陷数量降低将近两个数量级。当阳离子表面活性剂加到10ml/L时,将划伤缺陷数量降到个位数。FA/OII非离子表面活性剂与渗透剂JFC协同作用对降低污染物沾污作用更好,且在FA/OII:JFC=1:3的条件下,将表面沾污缺陷数量降到0。对于铜腐蚀缺陷,针对该款研磨液,验证了电镀铜制程与CMP制程之间的安全间隔时间为48小时,在安全间隔时间内,铜腐蚀缺陷仅有几颗。降低渗透剂JFC的量有利于降低铜腐蚀缺陷。该论文对阻挡层CMP缺陷的研究提供了积极的指导意义。

关键词：化学机械研磨缺陷铜残留划伤表面沾污铜腐蚀