Тонкопленочные элементы интегральных схем
верхнего слоя металлизации с кремнием. Так, например, в тройной
системе Тt-Рl-Аu, которая применяется при изготовлении балочных
выводов, слой
Рис. 1. Схема процесса изготовления двухуровневой металлизации в
системе А1-А1гОз-А1.
а-- нанесение толстого и тонкого слоев окисла кремния перед
металлизацией (показана область омического контакта); б—нанесение
алюминия, образующего первый уровень; в — фотогравировка первого
уровня металла; г — анодирование первого уровня металлизации с
фоторезистивной маской; д — нанесение алюминия, образующего второй
уровень; е — фотогравировка второго уровня металлизации.
Рt толщиной около 5Х10-2 мкм служит барьером против диффузии А1 в S1.
Помимо этого для балочных выводов в МДП ИС применяются системы Сг-Аg-
Аu, Сг-Аg-Рt, Рd-Аg-Аu, в которых роль барьера выполняет пленка
серебра. Для гибридных ИС и полосковмх линий ИС СВЧ диапазона
применяются системы Сг-Сu и Сг-Сu-Сг.
Увеличение плотности размещения элементов на кристалле
потребовало применения многоуровневой металлизации. На рис. 1 показана
последовательность изготовления двухуровневой металлизации в системе
А1-А120з-А1, которая применяется в приборах с зарядовой связью.
Сравнительно новым изолирующим материалом для многоуровневой
металлизации является полиимид, с помощью которого получают
пятиуровневую металлизацию БИС на МДП транзисторах.
Факторы, влияющие на свойства тонких пленок
Рост одного вещества на подложке из другого вещества — очень
сложный процесс, зависящий от большого числа трудно контролируемых
параметров: структуры подложки, состояния ее поверхности, температуры,
свойств испаряемого вещества и скорости его осаждения, материала и
.конструкции испарителя, степени разрежения, состава остаточной среды
и ряда других. В табл. 1 показана связь между свойствами пленок и
условиями их осаждения.
|Свойст| | |фактор| | | | | |
|ва | | |ы, | | | | | |
|пленки| | |влияющ| | | | | |
| | | |ие на | | | | | |
| | | |указан| | | | | |
| | | |ные | | | | | |
| | | |свойст| | | | | |
| | | |ва | | | | | |
| | | | | | | | | |
|Размер| | |Матери| | | | | |
|зерен | | |ал | | | | | |
| | | |подлож| | | | | |
| | | |ки и | | | | | |
| | | |пленки| | | | | |
| | | |. | | | | | |
| | | |Загряз| | | | | |
| | | |нения | | | | | |
| | | |подлож| | | | | |
| | | |ки. | | | | | |
| | | |Подвиж| | | | | |
| | | |ность | | | | | |
| | | |атомов| | | | | |
| | | |осажда| | | | | |
| | | |емого | | | | | |
| | | |матери| | | | | |
| | | |ала на| | | | | |
| | | |поверх| | | | | |
| | | |ности | | | | | |
| | | |подлож| | | | | |
| | | |ки | | | | | |
| | | |(темпе| | | | | |
| | | |ратура| | | | | |
| | | |подлож| | | | | |
| | | |ки, | | | | | |
| | | |скорос| | | | | |
| | | |ть | | | | | |
| | | |осажде| | | | | |
| | | |ния). | | | | | |
| | | |Структ| | | | | |
| | | |ура | | | | | |
| | | |поверх| | | | | |
| | | |ности | | | | | |
| | | |подлож| | | | | |
| | | |ки | | | | | |
| | | |(степе| | | | | |
| | | |нь | | | | | |
| | | |шерохо| | | | | |
| | | |ватост| | | | | |
| | | |и, | | | | | |
| | | |наличи| | | | | |
| | | |е | | | | | |
| | | |криста| | | | | |
| | | |ллов) | | | | | |
|Распол| | |Структ| | | | | |
|ожение| | |ура | | | | | |
|криста| | |подлож| | | | | |
|ллов | | |ки | | | | | |
| | | |''(мон| | | | | |
| | | |окрист| | | | | |
| | | |алличе| | | | | |
| | | |ская, | | | | | |
| | | |поликр| | | | | |
| | | |исталл| | | | | |
| | | |ическа| | | | | |
| | | |я или | | | | | |
| | | |аморфн| | | | | |
| | | |ая). | | | | | |
| | | |Загряз| | | | | |
| | | |нения | | | | | |
| | | |подлож| | | | | |
| | | |ки | | | | | |
| | | | | | | | | |
| | | |(наруш| | | | | |
| | | |ение | | | | | |
| | | |структ| | | | | |
| | | |уры | | | | | |
| | | |пленки| | | | | |
| | | |). | | | | | |
| | | |Темпер| | | | | |
| | | |атура | | | | | |
| | | |подлож| | | | | |
| | | |ки | | | | | |
| | | |(обесп| | | | | |
| | | |ечение| | | | | |
| | | |необхо| | | | | |
| | | |димой | | | | | |
| | | |подвиж| | | | | |
| | | |ности | | | | | |
| | | |атомов| | | | | |
| | | |осажда| | | | | |
| | | |емого | | | | | |
| | | |матери| | | | | |
| | | |ала) | | | | | |
|Адгези| | |Матери| | | | | |
|я | | |ал | | | | | |
|между | | |подлож| | | | | |
|пленко| | |ки и | | | | | |
|й | | |пленки| | | | | |
| | | |. | | | | | |
| | | |Дополн| | | | | |
| | | |ительн| | | | | |
| | | |ые | | | | | |
| | | |процес| | | | | |
| | | |сы | | | | | |
| | | |(напри| | | | | |
| | | |мер, | | | | | |
| | | |образо| | | | | |
| | | |вание | | | | | |
| | | |промеж| | | | | |
| | | |уточно| | | | | |
| | | |го | | | | | |
| | | |слоя | | | | | |
| | | |окисла| | | | | |
| | | |между | | | | | |
| | | |пленко| | | | | |
| | | |й и | | | | | |
| | | |подлож| | | | | |
| | | |кой). | | | | | |
| | | |Загряз| | | | | |
| | | |нение | | | | | |
| | | |подлож| | | | | |
| | | |ки. | | | | | |
| | | | | | | | | |
| | | |Подвиж| | | | | |
| | | |ность | | | | | |
| | | |атомов| | | | | |
| | | |осажда| | | | | |
| | | |емого | | | | | |
| | | |матери| | | | | |
| | | |ала | | | | | |
|Загряз| | |Чистот| | | | | |
|нение | | |а | | | | | |
| | | |испаря| | | | | |
| | | |емого | | | | | |
| | | |матери| | | | | |
| | | |ала. | | | | | |
| | | |Матери| | | | | |
| | | |ал | | | | | |
| | | |испари| | | | | |
| | | |теля. | | | | | |
| | | |Загряз| | | | | |
| | | |нение | | | | | |
| | | |подлож| | | | | |
| | | |ки. | | | | | |
| | | |Степен| | | | | |
| | | |ь | | | | | |
| | | |разреж| | | | | |
| | | |ения и| | | | | |
| | | |состав| | | | | |
| | | |остато| | | | | |
| | | |чной | | | | | |
| | | |среды.| | | | | |
| | | |Соотно| | | | | |
| | | |шение | | | | | |
| | | |между | | | | | |
| | | |давлен| | | | | |
| | | |ием | | | | | |
| | | |остато| | | | | |
| | | |чных | | | | | |
| | | |газов | | | | | |
| | | |и | | | | | |
| | | |скорос| | | | | |
| | | |тью | | | | | |
| | | |осажде| | | | | |
| | | |ния | | | | | |
|Окисле| | |Степен| | | | | |
|ние | | |ь | | | | | |
| | | |химиче| | | | | |
| | | |ского | | | | | |
| | | |сродст| | | | | |
| | | |ва | | | | | |
| | | |осажда| | | | | |
| | | |емого | | | | | |
| | | |матери| | | | | |
| | | |ала к | | | | | |
| | | |кислор| | | | | |
| | | |оду. | | | | | |
| | | |Поглощ| | | | | |
| | | |ение | | | | | |
| | | |водяны| | | | | |
| | | |х | | | | | |
| | | |паров | | | | | |
| | | |подлож| | | | | |
| | | |кой. | | | | | |
| | | |Темпер| | | | | |
| | | |атура | | | | | |
| | | |подлож| | | | | |
| | | |ки. | | | | | |
| | | |Степен| | | | | |
| | | |ь | | | | | |
| | | |разреж| | | | | |
| | | |ения и| | | | | |
| | | |состав| | | | | |
| | | |остато| | | | | |
| | | |чной | | | | | |
| | | |среды.| | | | | |
| | | |Соотно| | | | | |
| | | |шение | | | | | |
| | | |между | | | | | |
| | | |давлен| | | | | |
| | | |ием | | | | | |
| | | |остато| | | | | |
| | | |чных | | | | | |
| | | |газов | | | | | |
| | | |и | | | | | |
| | | |скорос| | | | | |
| | | |тью | | | | | |
| | | |осажде| | | | | |
| | | |ния | | | | | |
|Напряж| | |Матери| | | | | |
|ение | | |ал | | | | | |
| | | |пленки| | | | | |
| | | |и | | | | | |
| | | |подлож| | | | | |
| | | |ки. | | | | | |
| | | |Темпер| | | | | |
| | | |атура | | | | | |
| | | |подлож| | | | | |
| | | |ки. | | | | | |
| | | |Размер| | | | | |
| | | |зерен,| | | | | |
| | | |включе| | | | | |
| | | |ния, | | | | | |
| | | |криста| | | | | |
| | | |ллогра| | | | | |
| | | |фическ| | | | | |
| | | |ие | | | | | |
| | | |дефект| | | | | |
| | | |ы в | | | | | |
| | | |пленке| | | | | |
| | | |. | | | | | |
| | | |Отжиг.| | | | | |
| | | |Угол | | | | | |
| | | |между | | | | | |
| | | |молеку| | | | | |
| | | |лярным| | | | | |
| | | |пучком| | | | | |
| | | |и | | | | | |
| | | |подлож| | | | | |
| | | |кой | | | | | |
В зависимости от конкретных условий осаждения пленки одного и
того же вещества могут иметь следующие основные структурные
особенности: аморфную структуру, характеризующуюся отсутствием
кристаллической решетки; коллоидную (мелкозернистую) структуру,
Страницы: 1, 2, 3
|