公开(公告)号：WO2012039850A3

公开(公告)日：2012-06-07

申请号：PCT/US2011047152

申请日：2011-08-10

Applicant: IBM ,  BAO JUNJING ,  LUSTIG NAFTALI E ,  CHENG TIEN-JEN J

Inventor： BAO JUNJING ,  LUSTIG NAFTALI E ,  CHENG TIEN-JEN J

IPC: H01L21/3205 ,  H01L21/28

CPC classification number: H01L21/76829 ,  H01L21/02126 ,  H01L21/02203 ,  H01L21/02348 ,  H01L21/3105 ,  H01L21/76832 ,  H01L23/53295 ,  H01L2924/0002 ,  Y10S438/96 ,  H01L2924/00

Abstract: In a BEOL process, UV radiation is used in a curing process of ultra low-k (ULK) dielectrics 100. This radiation penetrates through the ULK material and reaches the cap film underneath it. The interaction between the UV light and the film leads to a change the properties of the cap film. Of particular concern is the change in the stress state of the cap from compressive to tensile stress. This leads to a weaker dielectric-cap interface and mechanical failure of the ULK film. A layer of nanoparticles 120 is inserted between the cap 130 and the ULK film. The nanoparticles absorb the UV light before it can damage the cap film, thus maintaining the mechanical integrity of the ULK dielectric.

Abstract translation: 在BEOL工艺中，UV辐射用于超低k（ULK）电介质100的固化过程。该辐射穿透ULK材料并到达其下面的盖膜。 紫外线和薄膜之间的相互作用导致盖膜性能的改变。 特别值得关注的是帽盖的应力状态从压缩状态向拉伸状态的变化。 这导致较弱的介电帽接口和ULK膜的机械故障。 在盖130和ULK膜之间插入一层纳米粒子120。 纳米粒子在损坏盖膜之前吸收紫外线，从而保持ULK电介质的机械完整性。

公开(公告)号：GB2512009B

公开(公告)日：2015-02-25

申请号：GB201412533

申请日：2013-01-10

Applicant: IBM

Inventor： BAO JUNJING ,  BONILLA GRISELDA ,  CHANDA KAUSHIK ,  CHOI SAMUEL S ,  FILIPPI RONALD G ,  GRUNOW STEPHAN ,  LUSTIG NAFTALI E ,  MOY DAN ,  SIMON ANDREW H

IPC: H01L21/768 ,  H01L23/525

Abstract: A BEOL e-fuse is disclosed which reliably blows in the via and can be formed even in the tightest pitch BEOL layers. The BEOL e-fuse can be formed utilizing a line first dual damascene process to create a sub-lithographic via to be the programmable link of the e-fuse. The sub-lithographic via can be patterned using standard lithography and the cross section of the via can be tuned to match the target programming current.

公开(公告)号：DE112013000362T5

公开(公告)日：2014-10-02

申请号：DE112013000362

申请日：2013-01-10

Applicant: IBM

Inventor： BONILLA GRISELDA ,  CHANDA KAUSHIK ,  CHOI SAMUEL S ,  GRUNOW STEPHAN ,  LUSTIG NAFTALI E ,  MOY DAN ,  SIMON ANDREW H ,  BAO JUNJING ,  FILIPPI RONALD G

IPC: H01L21/82 ,  H01L23/62

Abstract: Es wird eine BEOL-E-Sicherung offenbart, die zuverlässig im Durchkontakt durchbrennt und selbst in den BEOL-Schichten mit engsten Abständen gebildet werden kann. Die BEOL-E-Sicherung kann mit einem Line-First-Dual-Damascene-Prozess gebildet werden, um einen sublithografischen Durchkontakt zu ergeben, der das programmierbare Element der E-Sicherung ist. Der sublithografische Durchkontakt kann durch Standard-Lithografie strukturiert werden, und der Querschnitt des Durchkontakts kann dem Sollprogrammierstrom entsprechend abgestimmt werden.

公开(公告)号：DE112011103146T5

公开(公告)日：2013-07-25

申请号：DE112011103146

申请日：2011-08-10

Applicant: IBM

Inventor： BAO JUNJING ,  LUSTIG NAFTALI E ,  CHENG TIEN-JEN J

IPC: H01L21/3205 ,  H01L21/28

Abstract: Bei einem BEOL-Prozess wird in einem Härtungsprozess von Ultra-low-k(ULK)-Dielektrika 100 UV-Strahlung verwendet. Diese Strahlung durchdringt das ULK-Material und erreicht die darunter liegende Deck-Dünnschicht. Die Wechselwirkung zwischen dem UV-Licht und der Dünnschicht führt zu einer Änderung der Eigenschaften der Deck-Dünnschicht. Von besonderer Bedeutung ist der Übergang des Spannungszustands der Deckschicht von Druckspannung zu Zugspannung. Das führt zu einer schwächeren Grenzfläche zwischen dem Dielektrikum und der Deckschicht und einer mechanischen Schädigung der ULK-Dünnschicht. Zwischen der Deckschicht 130 und der ULK-Dünnschicht wird eine Schicht Nanopartikel 120 eingefügt. Die Nanopartikel absorbieren das UV-Licht, bevor es die Deck-Dünnschicht schädigen kann, sodass die mechanische Stabilität des ULK-Dielektrikums erhalten bleibt.

公开(公告)号：GB2497485A

公开(公告)日：2013-06-12

申请号：GB201305611

申请日：2011-08-10

Applicant: IBM

Inventor： BAO JUNJING ,  LUSTIG NAFTALI E ,  CHENG TIEN-JEN J

IPC: H01L21/768 ,  H01L21/02 ,  H01L23/532

Abstract: In a BEOL process, UV radiation is used in a curing process of ultra low-k (ULK) dielectrics 100. This radiation penetrates through the ULK material and reaches the cap film underneath it. The interaction between the UV light and the film leads to a change the properties of the cap film. Of particular concern is the change in the stress state of the cap from compressive to tensile stress. This leads to a weaker dielectric-cap interface and mechanical failure of the ULK film. A layer of nanoparticles 120 is inserted between the cap 130 and the ULK film. The nanoparticles absorb the UV light before it can damage the cap film, thus maintaining the mechanical integrity of the ULK dielectric.

公开(公告)号：DE112013000362B4

公开(公告)日：2019-10-17

申请号：DE112013000362

申请日：2013-01-10

Applicant: IBM

Inventor： BAO JUNJING ,  BONILLA GRISELDA ,  CHANDA KAUSHIK ,  CHOI SAMUEL S ,  FILIPPI RONALD G ,  GRUNOW STEPHAN IBM CORP ,  LUSTIG NAFTALI E ,  MOY DAN ,  SIMON ANDREW H

IPC: H01L23/525 ,  H01L21/82 ,  H01L23/62

Abstract: Verfahren zum Bilden einer BEOL-E Sicherung (424a), aufweisend:Bereitstellen einer Struktur, die eine Hartmaske (426) über einer ersten Dielektrikumsschicht (415) einschließt, wobei die Hartmaske auch über einer zweiten Dielektrikumsschicht (425) angeordnet ist, wobei die zweite Dielektrikumsschicht über einer leitfähigen Leitung (412a) angeordnet ist, die in der ersten Dielektrikumsschicht (415) gebildet ist;(a) Bilden einer ersten (Q) und einer zweiten (P) Öffnung durch die Hartmaske (426),(b) Strukturieren einer dritten (B) und einer vierten (A) Öffnung in einer Fotolackschicht (428), die über der Hartmaske angeordnet ist, wobei die dritte Öffnung (B) mit der erste Öffnung (Q) fehlausgerichtet (ΔW) ist, um eine Seitenwand der Hartmaske (426) in der ersten Öffnung (Q) freizulegen und die erste Öffnung (Q) partiell zu überlappen und dadurch einen Überlappungsabschnitt zu definieren, wobei der Überlappungsabschnitt eine Sub-Groundrule-Abmessung aufweist, wobei die vierte Öffnung (A) in der zweiten Öffnung (P) ist, um das Freilegen der Hartmaske (426) in der vierten Öffnung zu vermeiden,(c) Ätzen durch die Hartmaske (426) und die strukturierte Fotolackschicht (428) eines ersten Abschnitts der zweiten Dielektrikumsschicht (425), welcher durch den Überlappungsabschnitt und die freigelegte Seitenwand der Hartmaske (426) definiert ist, um einen ersten Durchkontakt-Hohlraum (B') der BEOL-E Sicherung (424a) in der zweiten Dielektrikumsschicht (425) zu bilden, wobei der erste Durchkontakt-Hohlraum (B') mit der leitfähigen Leitung (412a) vollständig überlappt und eine Abmessung (W-ΔW) definiert durch den Überlappungsabschnitt aufweist,(d) Entfernen einer strukturierten Fotolackschicht (428), um die erste Öffnung (Q) freizulegen,(e) Ätzen durch die freigelegte erste Öffnung (Q) in der Hartmaske eines zweiten Abschnitts in der zweiten Dielektrikumsschicht (425), um einen Graben (Q') zu bilden, der mit dem ersten Durchkontakt-Hohlraum (B') vollständig überlappt.

公开(公告)号：DE112013006022T5

公开(公告)日：2015-09-17

申请号：DE112013006022

申请日：2013-12-09

Applicant: IBM

Inventor： FILIPPI RONALD G ,  LUSTIG NAFTALI E ,  BAO JUNJING ,  BONILLA GRISELDA ,  SIMON ANDREW H ,  CHOI SAMUEL S

IPC: H01L21/768 ,  H01L21/28 ,  H01L21/3205

Abstract: Eine Zwischenverbindungsstruktur aus Graphen und Metall sowie Verfahren zum Herstellen derselben. Unter Verwendung eines Graphen-Katalysators kann eine mehrschichtige Graphen-Struktur aufgewachsen werden. Das Graphen bildet eine elektrische Verbindung 30 zwischen zwei oder mehr Durchkontakten (16, 36) oder Komponenten 20 oder einer Kombination aus Durchkontakten und Komponenten. Ein Durchkontakt beinhaltet ein Füllmetall, wobei wenigstens ein Anteil des Füllmetalls 36 von einem Barrierenmetall 38 umgeben ist. Eine Komponente kann ein Routing-Track, eine Taktsignalquelle, eine Stromquelle, eine Quelle für ein elektromagnetisches Signal, ein Masseanschluss, ein Transistor, eine Macrozelle oder eine Kombination derselben sein. Das Graphen wird unter Verwendung eines Graphen-Katalysators aus Quellen sowohl aus festem als auch aus flüssigem Kohlenstoff unter Verwendung von chemischer Gasphasenabscheidung (CVD) bei einer Temperatur zwischen 300°C und 400°C aufgewachsen. Der Graphen-Katalysator kann eine elementare Form von Nickel, Palladium, Ruthenium, Iridium oder Kupfer oder eine Legierung sein, die dieselben beinhaltet.

公开(公告)号：GB2523948A

公开(公告)日：2015-09-09

申请号：GB201511991

申请日：2013-12-09

Applicant: IBM

Inventor： BAO JUNJING ,  BONILLA GRISELDA ,  FILIPPI RONALD G ,  LUSTIG NAFTALI E ,  SIMON ANDREW H ,  CHOI SAMUEL S

IPC: H01L23/532 ,  H01L21/768

Abstract: A graphene and metal interconnect structure and methods of making the same. A multiple layer graphene structure may be grown using a graphene catalyst. The graphene forms an electrical connection 30 between two or more vias (16,36) or components 20, or a combination of vias and components. A via includes a fill metal, with at least a portion of the fill metal 36 being surrounded by a barrier metal 38. A component may be a routing track, a clock signal source, a power source, an electromagnetic signal source, a ground terminal, a transistor, a macrocell, or a combination thereof. The graphene is grown, using a graphene catalyst, from both solid and liquid carbon sources using chemical vapor deposition (CVD) at a temperature between 300°C - 400°C. The graphene catalyst can be an elemental form of, or alloy including, nickel, palladium, ruthenium, iridium or copper.

公开(公告)号：DE112011103146B4

公开(公告)日：2015-02-26

申请号：DE112011103146

申请日：2011-08-10

Applicant: IBM

Inventor： BAO JUNJING ,  LUSTIG NAFTALI E ,  CHENG TIEN-JEN J

IPC: H01L23/532 ,  H01L21/768

Abstract: Mehrschichtige Halbleiterstruktur, die aufweist: eine dielektrische Ultra-low-k(ULK)-Schicht (100), wobei die dielektrische ULK-Schicht eine Vielzahl darin gebildeter Gräben (180) und Durchgangskontakte (150) aufweist, die mit Metall gefüllt sind; eine Deckschicht (130), worauf die dielektrische ULK-Schicht (100) angeordnet ist; und Nanopartikel (120), die eine Monoschicht an einer Grenzfläche zwischen der dielektrischen ULK-Schicht und der Deckschicht bilden.

公开(公告)号：GB2497485B

公开(公告)日：2014-12-24

申请号：GB201305611

申请日：2011-08-10

Applicant: IBM

Inventor： BAO JUNJING ,  LUSTIG NAFTALI E ,  CHENG TIEN-JEN J

IPC: H01L21/768 ,  H01L21/02 ,  H01L23/532

Abstract: In a BEOL process, UV radiation is used in a curing process of ultra low-k (ULK) dielectrics. This radiation penetrates through the ULK material and reaches the cap film underneath it. The interaction between the UV light and the film leads to a change the properties of the cap film. Of particular concern is the change in the stress state of the cap from compressive to tensile stress. This leads to a weaker dielectric-cap interface and mechanical failure of the ULK film. A layer of nanoparticles is inserted between the cap and the ULK film. The nanoparticles absorb the UV light before it can damage the cap film, thus maintaining the mechanical integrity of the ULK dielectric.