IMD2 工艺包括 IMD2a 工艺和IMD2b工艺。IMD2a 工艺是形成 VIA1 的介质隔离材料,同时 IMID2a会隔离第一层金属和第二层金属,IMD2b 工艺是形成第二层金属的介质隔离材料。IMD2 的材料也是 ULK SiCOH 材料。
1)淀积 SiCN 刻蚀停止层。利用 PECVD淀积一层厚度约为600A SiCN,SiCN 作刻蚀停止层和 M1 的覆盖层,SiCN可以防止Cu 扩散。这Ta/TaN 和 SiCN 就形成一个容器包裹着Cu,防止Cu 向外扩散。图4-249 所示淀积 SiCN 的剖面图。
2)淀积 IMD2a SiCOH 层。利用 PECVD淀积一层厚度3500A的SiCOH。利用DEMS(Di-甲基乙氧基硅烷)和 CHO(氧化环乙烯或C6H10O),可以淀积具有CxHy的OSG 有机复合膜。利用超紫外(UV)和可见光处理排除有机气体,最终形成多孔的SiCOH 介质薄膜。SiCOH 作为内部金属氧化物隔离层,可以有效减小金属层之间的寄生电容。
3)淀积SiCN 刻蚀停止层。利用 PECVD淀积一层厚度约为600A的SiCN,SiCN 作为刻蚀停止层。图4-250 所示为淀积 SiCN 的剖面图。
4)淀积 IMD2b SiCOH 层。利用 PECVD 淀积一层厚度为3000A 的SiCOH。利用DEMS(Di-甲基乙氧基硅烷)和 CHO(氧化环乙烯或C6H10O),可以淀积具有CxHy的OSG 有机复合膜。利用超紫外(UV)和可见光处理排除有机气体,最终形成多孔的SiCOH 介质薄膜。SiCOH作为内部金属氧化物隔离层,可以有效地减小金属层之间的寄生电容。
5)淀积 USG。通过 PECVD 淀积一层厚度约为500A 的USG。淀积的方式是利用TEOS在400°C发生分解反应形成二氧化硅淀积层。USG和TiN硬掩膜可以防止去光刻胶工艺中的氧自由基破坏 ULK 薄膜。
6)淀积 TiN硬掩膜版层。利用PVD淀积一层厚度约为300A的TiN。通入气体 Ar和N2轰击Ti靶材,淀积 TiN 薄膜。TiN 为硬掩膜版层和抗反射层。图4-251所示为淀积TiN 的剖面图。