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50000字硕士毕业论文铜试样预处理研磨抛光机械技术研究

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:50000字
论点:互连,抛光,集成电路
论文概述:

本文在总结前人机械研究的基础上,采用正交试验的方法确定了铜试件预处理的研磨与抛光的工艺参数;针对ULSI铜互连层ECMP电解液中抑制剂的性质进行了研究,同时对pH值对于电解液的影响进

论文正文:

第一章绪论

1.1选题背景及意义
1.1.1集成电路的发展
1958年9月,JackKilby发明出世界首块集成电路个相移振荡器,并于1959年2月申请专利,1964年6月被批准。1959年,英特尔(Intel)公司的始创人,Jean Hoemi和Robert Noyce,在Fairchild Semiconductor开发出一种崭新的平面科技,它使人们能在硅威化表面铺上不同的物料来制作晶体管,以及在连接处铺上一层氧化物作保护。这项技术的发明代替了之前的人手焊接。而以硅取代锗使集成电路的成本大为下降,令集成电路商品化变得可行。1959年7月,Robert Noyce为自己的发明申请了专利,1961年4月被批准。因此人们普遍认为KUby和Noyce是集成电路共同的发明人。至此包含集成电路的电子仪器开始了快速发展。时至今日,每一枚计算机芯片中都含有过百万颗晶体管。
随着超大规模集成电路(ULSI)的飞速发展,集成芯片的层数越来越多,线宽越来\'-越窄,已经达到纳米级别,这导致互连线之间的连接成为影响芯片质量的关键因素。而层数的增加及互连线截面的减少必然导致电阻的增大,线间距的减少则产生寄生电容,从而大幅度增大了互连线的时间常数,所以由互连线引起的时间延迟成为影响集成电路速度的主要原因。要想完全解决这些问题就必须发展新的互连线系统。相对于传统的铝互连材料,目前铜被认为是比较理想的一种互连线材料,其与铝的基本参数比较如表1.1所示。铜主要有以下优点[3]:铜电阻率比铝低的多,这使铜互连中的电阻R减小,从而减小了 RC延迟效应,同时很大程度上降低了互连线的功耗。铜的导热系数大概是锅的3倍,散热性更好。与传统的铝互连线相比,铜具有抗电迁移和应力迁移特性强等优点。铜的熔点高于铝的熔点,故铜可以承受更大的电流密度,从而可以缩短连线的长度,减少布线的层数,提高集成的密度,降低集成电路的成本。铜互连线与低介电常数(low-k,k