[发明专利]用于金属导电性强化的磁场导引式晶体方向系统

说明书

一种磁场导引式晶体方向系统以及一种操作磁场导引式晶体方向系统的方法包括：工作平台；加热元件，所述加热元件在所述工作平台之上，所述加热元件用于选择性地加热在晶片基板上的基底层，所述基底层具有晶粒，其中所述晶片基板是所述工作平台上的晶片的一部分；以及磁组件，所述磁组件相对于所述加热元件而固定，所述磁组件用于使用10特斯拉或更大的磁场来对准所述基底层的晶粒，以形成互连，所述互连具有所述互连中的晶粒的晶体方向匹配于所述基底层的晶粒的晶体方向。

相关申请的交互引用

本申请案主张美国先行专利申请序号第61/867,557号的利益，申请于2013年8月19日，且所述专利申请的技术内容在此以引用的方式并入。

技术领域

本发明大体上涉及一种晶体方向系统，且更具体地，涉及一种用于控制金属晶体的方向的系统。

背景技术

半导体芯片变得越来越复杂，主要受驱动于较小的芯片尺寸需要增加的处理电力，来用于精小或可携式电子装置，例如手机、智能型手机、个人媒体系统、超可携式计算机。

随着半导体芯片的每个部件的尺寸减小，由于熟知的RC延迟(RC Delay)现象，电信号的速度会实际上开始减慢。R代表电阻值，且C代表电容值。随着尺寸减小，RC Delay开始很快速地变大，因为增加的电阻值(来自金属膜)与增加的电容值(来自较小的尺寸)。驱使金属电阻值增加的一个主要因素是较小的金属晶粒尺寸，金属晶粒尺寸受为了减小尺寸所需的较窄沟槽所限制住。较小的晶粒具有较大的晶界相对大小，这导致信号传送期间电子的散射。RC Delay是由晶界散射所导致。金属凝固成晶体或晶粒，且每一晶粒之间的就是晶界。随着芯片内的互连变更小，需要相交的晶界的数量也增加，增加了RC Delay。

已知若给定晶种，可促使金属晶粒生长在特定方向中。另外，甚至部分对准的金属晶粒减少晶界散射。但是，在纳米等级的晶片上有数百万个晶体管在数百万个晶体管上，将晶种向下触碰于需要生长金属互连的每一表面是不可行的。

因此，仍需要一种方法来减少晶界散射引起的RC Delay。有鉴于朝向越来越小的技术节点的趋势，更关键的是找出这些问题的解决方案。有鉴于不断增加的商业竞争压力，以及消费者增加的期待与市场中重要产品区分的减小机会，关键的是找出这些问题的解决方案。另外，减少成本、改良效率与性能以及满足竞争压力的需求对于找出这些问题的解决方案的关键需要则添加甚至更高的紧迫性。

长久以来一直在找寻这些问题的解决方案，但是先前的研发并未教示或建议任何解决方案，且因此，这些问题的解决方案长久以来对于本领域中的技术人员来说一直是个谜团。

发明内容

本发明提供一种操作磁场导引式晶体方向系统的方法，所述方法包含：提供晶片，所述晶片包括晶片基板；在所述晶片基板上沉积基底层，所述基底层具有晶粒；使用10特斯拉(Tesla)或更大的磁场来对准所述基底层的晶粒的晶体方向；以及在所述基底层上形成互连，所述互连中的晶粒的晶体方向匹配于所述基底层的晶粒的晶体方向。

本发明提供一种磁场导引式晶体方向系统，所述磁场导引式晶体方向系统包括：工作平台；加热元件，所述加热元件在所述工作平台之上，所述加热元件用于选择性地加热在晶片基板上的基底层，所述基底层具有晶粒，其中所述晶片基板是所述工作平台上的晶片的一部分；以及磁组件，所述磁组件相对于所述加热元件而固定，所述磁组件用于使用10特斯拉或更大的磁场来对准所述基底层的晶粒，以形成互连，所述互连具有所述互连中的晶粒的晶体方向匹配于所述基底层的晶粒的晶体方向。

除了上述的那些步骤或元件之外或取代上述的那些步骤或元件，本发明的某些实施例具有其它步骤或元件。在阅读了下面的详细说明同时参考附图之后，所述步骤或元件对于本领域中的技术人员来说将变得显而易见的。

附图简单说明

图1为本发明的第一实施例中的磁场导引式晶体方向系统的立方视图。