鋁銅合金
發(fā)布時間:2015/11/8 18:45:45 訪問次數(shù):1244
鋁還會遭遇所謂電遷徙( electromigration)的問題。,在VLSI/ULSI電路中,HIP1011CB鋁導(dǎo)線比較細長,而且經(jīng)常承載很高的電流,這時就會發(fā)生問題。電流在導(dǎo)線內(nèi)部產(chǎn)生一個電場,并且電場強度從輸入端到輸出端逐漸減弱。同時,電沆所產(chǎn)生的熱也產(chǎn)生一個熱梯度。在它們的作用下,導(dǎo)線內(nèi)部的鋁就會運動并沿著兩個梯度的方向擴散。這樣最直接的影響就是使導(dǎo)線變細,、在極端的情況下,導(dǎo)線甚至?xí)耆珨嚅_。遺憾的是,這種情況經(jīng)常在集成電路的使用后發(fā)生,從而引起芯片失效。不過,通過淀積含銅0.50/0~4%的鋁銅合金‘3j或含鈦0.1010~0.5%的鋁鈦合金,就可以防止或減輕電遷移現(xiàn)象。在實際的應(yīng)用中,人們經(jīng)常使用既含有銅又含有硅的鋁合金以防止合金化問題和電遷移問題。
在早期鋁合金是通過蒸發(fā)系統(tǒng)中放置分離的源進行淀積的。這樣導(dǎo)致增加了淀積設(shè)備和藝的復(fù)雜性。同時,與純鋁相比,它也增加了薄膜的電阻率。增加的幅度因合金成分和熱處理L藝的不同而異,通常多達25%—300/c 41.
阻擋層金屬
使用阻擋層是一種防止硅和鋁金屬化共晶合金的方法。使用鈦鎢( TiW)和氮化鈦(TiN)兩層在鋁或鋁合金淀積之前,將TiW濺射淀積在晶圓開口的接觸孔上。在鋁刻蝕步驟中,淀積在場氧化層上的TiW被從表面去除。有時,在TiW淀積之前,在暴露的硅上面形成第一層硅化鉑。
可以用所有的淀積技術(shù)將氮化鈦層放置在晶圓表面,如蒸發(fā)、濺射和CVD。還能用在氮氣或氨氣中,在600℃形成鈦的熱氮化層。5。CVD氮化鈦層良好的臺階覆蓋,并能填充亞微米接觸孑L。茌TiN膜下要求有一層鈦,目的是和硅襯底之間提供一個高的電導(dǎo)率中間層、
用銅金屬化時,阻擋層也是關(guān)鍵。在硅中的銅會毀壞器件的性能。使用的阻擋層金屬是TiN、鉭(Ta)和氮化鉭(TaN)。6;。
鋁還會遭遇所謂電遷徙( electromigration)的問題。,在VLSI/ULSI電路中,HIP1011CB鋁導(dǎo)線比較細長,而且經(jīng)常承載很高的電流,這時就會發(fā)生問題。電流在導(dǎo)線內(nèi)部產(chǎn)生一個電場,并且電場強度從輸入端到輸出端逐漸減弱。同時,電沆所產(chǎn)生的熱也產(chǎn)生一個熱梯度。在它們的作用下,導(dǎo)線內(nèi)部的鋁就會運動并沿著兩個梯度的方向擴散。這樣最直接的影響就是使導(dǎo)線變細,、在極端的情況下,導(dǎo)線甚至?xí)耆珨嚅_。遺憾的是,這種情況經(jīng)常在集成電路的使用后發(fā)生,從而引起芯片失效。不過,通過淀積含銅0.50/0~4%的鋁銅合金‘3j或含鈦0.1010~0.5%的鋁鈦合金,就可以防止或減輕電遷移現(xiàn)象。在實際的應(yīng)用中,人們經(jīng)常使用既含有銅又含有硅的鋁合金以防止合金化問題和電遷移問題。
在早期鋁合金是通過蒸發(fā)系統(tǒng)中放置分離的源進行淀積的。這樣導(dǎo)致增加了淀積設(shè)備和藝的復(fù)雜性。同時,與純鋁相比,它也增加了薄膜的電阻率。增加的幅度因合金成分和熱處理L藝的不同而異,通常多達25%—300/c 41.
阻擋層金屬
使用阻擋層是一種防止硅和鋁金屬化共晶合金的方法。使用鈦鎢( TiW)和氮化鈦(TiN)兩層在鋁或鋁合金淀積之前,將TiW濺射淀積在晶圓開口的接觸孔上。在鋁刻蝕步驟中,淀積在場氧化層上的TiW被從表面去除。有時,在TiW淀積之前,在暴露的硅上面形成第一層硅化鉑。
可以用所有的淀積技術(shù)將氮化鈦層放置在晶圓表面,如蒸發(fā)、濺射和CVD。還能用在氮氣或氨氣中,在600℃形成鈦的熱氮化層。5。CVD氮化鈦層良好的臺階覆蓋,并能填充亞微米接觸孑L。茌TiN膜下要求有一層鈦,目的是和硅襯底之間提供一個高的電導(dǎo)率中間層、
用銅金屬化時,阻擋層也是關(guān)鍵。在硅中的銅會毀壞器件的性能。使用的阻擋層金屬是TiN、鉭(Ta)和氮化鉭(TaN)。6;。
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