集成电路中金属互连工艺的研究进展

作者：张学峰

来源：半导体技术, 2023, 48(12): 1053-1061.

DOI：10.13290/j.cnki.bdtjs.2023.12.001

• 铜(Cu)互连
• 低κ材料
• 后端工艺(BEOL)
• 金属化
• 尺寸微缩

随着集成电路中器件尺寸不断微缩，RC延时成为制约电路工作频率的主要因素。作为后端制程发展的里程碑之一，引入铜(Cu)和低介电常数(κ)材料作为互连导体和介质材料可以显著降低RC延时。然而，随着工艺技术节点达到5 nm或更低，电阻的尺寸效应使得Cu互连技术无法满足性能需求。由于低κ材料在工艺集成上的限制，尺寸微缩导致的RC延时主要通过金属化方法来抑制。介绍了金属互连工艺的发展和挑战，综述了为解决上述问题近几年金属互连技术的最新研究进展，包括新工艺和新材料的开发以优化传统的扩散阻挡层/衬垫层，Ru半大马士革工艺以及混合金属互连工艺，展望了后摩尔时代金属互连技术的发展。