Введение.

Современная технология КМДП СБИС с 4-5 уровнями межсоединений включает операции планаризации межуровневых диэлектрических слоев. Качество поверхности таких слоев, в частности, определяется операцией химико-механической полировки. В структурах, содержащих несколько уровней металлизации, важным показателем является ровность поверхности окисла.

Одной из важнейших причин неровности поверхности после полировки является неоднородность топологии кристалла. После осаждения слоя межуровневой изоляции в местах , где расположены металлические проводники, слой диэлектрика содержит выпуклости, а в местах, где проводники отсутствуют, образуются впадины. Это приводит к появлению ложбин, прогибов межуровневой изоляции, что снижает выход годных.

В данной дипломной работе предлагается метод для устранения указанных дефектов при многоуровневой металлизации, который проводит «коррекцию» топологии микросхемы на всех уровнях металлизации (кроме последнего). Операция коррекции заключается в заполнении всех «топологических пустот» проводниками стандартного сечения, не подключенными к узлам схемы. При этом профиль каждого уровня межсоединений «выравнивается» что позволяет достичь высокого качества на этапе планаризации диэлектрика.

Целью данной работы является разработка алгоритма выше указанного метода и программы для его испытания.

Глава 1. Многоуровневая металлизация. Проблема неровности профиля изоляционного слоя.

1.1. Многоуровневая металлизация в современных сбис.

Одним из наиболее важных факторов, влияющих на развитие современной микроэлектроники, является повышение степени интеграции СБИС. Увеличение числа компонент на единицу площади кристалла СБИС ведет к увеличению числа соединений между этими компонентами. Огромное число таких межсоединений делает практически невозможным трассировку элементов СБИС в одном или двух уровнях металлизации. Поэтому в современных структурах СБИС необходима реализация многоуровневой металлизации. На сегодняшний день СБИС содержат до 5 уровней металлизации, а фирма IBM разработала технологию, позволяющую реализовать до 7 уровней. Кроме возможности реализации большого числа межсоединений, наличие нескольких слоев металлизации позволяет существенно упростить работу трассировщиков СБИС, являющихся неотъемлемой частью САПР СБИС. Так, например, один из эффективных трассировщиков, канальный трассировщик [.], предполагает наличие как минимум двух уровней металлизации для соединения элементов СБИС между собой. Кроме того, к цепям земли и питания предъявляются требования, отличные от требований к межсоединениям. В частности, эти цепи должны обладать низкоомным сопротивлением , что делает нежелательным их разводку в двух слоях металла ( так как межуровневые переходы имеют достаточно высокое сопротивление, неприемлемое для шин питания и земли). Шины питания и земли требуют для своего размещения отдельного уровня металлизации. Таким образом, структура современной СБИС должна содержать как минимум три слоя металла (два для межсоединений и один для цепей энергии).

Рассмотрим упрощенную модель создания одного уровня металлизации.