Abstract
有關管洞(via)的研究方向主要有下列幾個方向:(1)利用加上不同的擴散障礙層來改善管洞在電遷移上的可靠性.(2)研究管洞中不同種類壞掉的模式(mode).(3)比較不同填充管洞的技術.(4)研究管洞串鏈(via chain)中不同的步階覆蓋(step coverage)對電遷移的影響.而本論文以選擇性鎢的化學氣相沉積法來填充雙層金屬連接線中的管洞.我們想了解對不同幾何形狀與不同的管洞填充程度對電遷移的影響,在此我們將試片分為兩組,一組將管洞填滿,另一組將管洞填半滿,這兩組的測試圖案是一般四端點Kelvin的結構.在可靠性量測方面我們將樣品包裝後,在溫度為175度的環境中加上2*E6A/cm2的電流密度.在多層金屬連接線的電遷移問題上,除了電流密度可能是主要的因素外,界面的不連續也可能是因素之一.在管洞填滿的情形下,管洞與金屬連接線相接的轉角處所受的電場最強,再加上界面於此處的不連續,使的連接線壞在管洞的比例大於管洞填半滿的情形.所以若我們能將電流密度與界面這兩種影響電遷移的因素從鋁與鎢的界面分開,或許能降低電遷移在管洞內的發生機會.我們設計一種五端點的新結構,為了是可由簡易的電阻量測即可得知管洞是壞在那個界面上,而不須利用電子顯微鏡來做分析.另外在有關選擇性鎢化學氣相沉積法的前置處理方面,我們使用了三種溶液,想借由SEM與SIMS的圖形來了解,不同溶液的濃度,不同的處理順序,不同的前置處理時間對選擇性鎢的化學氣相沉積的影響.因為我捫知道想要達到良好的選擇性沉積,適當的前置處理是相當重要的.