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：DE112012001490T5

公开(公告)日：2013-12-24

申请号：DE112012001490

申请日：2012-03-13

Applicant: IBM

Inventor： SIMON ANDREW H ,  CHANDA KAUSHIK ,  GRUNOW STEPHAN ,  LUSTIG NAFTALI E ,  FILIPPI RONALD G ,  BONILLA GRISELDA ,  WANG PING-CHUAN

IPC: H01L23/62 ,  G01R31/74 ,  H01L21/82

Abstract: Eine Back-End-Of-The-Line(BEOL)-Sicherungsstruktur, die einen Stapel von Durchkontakten (122, 132) aufweist. Das Stapeln von Durchkontakten (122, 132) führt zu hohen Aspektverhältnissen, was die Überzugsschicht- und Kristallkeimbedeckung im Inneren der Durchkontakte schlechter macht. Die Schwachstellen der Überzugsschicht (124) und der Kristallkeimschichten führt zu einer höheren Wahrscheinlichkeit für einen Elektromigrations(EM)-Ausfall. Die Sicherungsstruktur geht Ausfälle aufgrund einer schlechten Überzugsschicht- und Kristallkeimbedeckung an. Entwurfsmerkmale erlauben eine Bestimmung, ob Ausfälle auftreten, eine Bestimmung des Ausmaßes des geschädigten Bereichs nach einem Programmieren der Sicherung und eine Verhinderung einer weiteren Ausbreitung des geschädigten dielektrischen Bereichs.

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.

公开(公告)号：GB2512009A

公开(公告)日：2014-09-17

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：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：AU2002360420A1

公开(公告)日：2003-07-30

申请号：AU2002360420

申请日：2002-11-22

Applicant: IBM

Inventor： WANG YUN YU ,  GATES STEPHEN ,  AGARWALA BIRENDRA N ,  FITZSIMMONS JOHN A ,  LEE JIA ,  LUSTIG NAFTALI E

IPC: H01L21/314 ,  H01L21/316 ,  H01L21/768 ,  H01L23/532 ,  H01L23/48 ,  H01L21/469 ,  H01L21/4763

Abstract: An advanced back-end-of-line (BEOL) metallization structure is disclosed. The structure includes a diffusion barrier or cap layer having a low dielectric constant (low-k). The cap layer is formed of amorphous nitrogenated hydrogenated silicon cabride, and has a dielectric constant (k) of less than about 5. A method for forming the BEOL metallization structure is also disclosed, where the cap layer is deposited using a plasma-enhanced chemical vapor deposition (PE CVD) process. The invention is particularly useful in interconnect structure comprising low-k dielectric material for the inter-layer dielectric (ILD) and copper for the conductors.