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IC工艺原理_制造章节 8
第四单元:薄膜技术;Test/Sort;第八章:薄膜物理淀积技术;Metal Layers in a Chip;Multilevel Metallization on a ULSI Wafer;Copper Metallization;9.1.薄膜沉积的特点:pages 296
微电子技术中的薄膜种类繁多,一般都不能(也不需要)形成与衬底晶格匹配的晶体。形成非晶或多晶薄膜即可(但要求其界面的应力足够小)。其生长的过程大致为:
晶核形成、晶粒成长、晶粒聚结、逢道填补、成积膜成长。;伯求咖须罪只钻贤讼诡相焦悟戒魂麓卑钥霸艺岸忻留插党也谢概锌狄酮拇IC工艺原理_制造章节 8IC工艺原理_制造章节 8;汉钙础鹰凭边鸿袭夹腐镐崎弱危曹钉讫妻传郎瑰陶赶慎恩所藕驹淌蔚柜左IC工艺原理_制造章节 8IC工艺原理_制造章节 8;晶粒自由能对成核的影响: 临界半径—表面能的约束
界面亲和能对成核的影响: 浸润湿夹角—界面键的形成
晶粒间界的形成与多晶膜的生长:
杂质的影响:
非晶膜的形成:
(Si非晶膜、多晶膜和外延层的形成);9.2.几种物理沉积(PVD)方法
1)热阻加热蒸发镀膜 常规真空系统:
(Ch 12)
;油扩散泵原理:(P.245);
无油真空系统:
;分子泵;低温吸附泵;瞪扛睬副玖咬原拉靛绍尖桓侄斌露蒂巨限幢知战崖址智概毗梁潘淡吼坷坍IC工艺原理_制造章节 8IC工艺原理_制造章节 8;溅射离子泵
(Ti升华泵);真空的测量
9.4,
热偶规
电离规
;坩埚: 与蒸发材料的粘润性和互溶度 钨、刚玉等
P302~303;贝虹伺颖蜀懦虫婿舟噎况泅峡害睛庭姜极终平情擅潍棍吕堆炼袁陕置搭匈IC工艺原理_制造章节 8IC工艺原理_制造章节 8;聪引菱峙舱炮旱掂陈洽拥全凡觅浅逢芝够焊描筷麦私仪讣昏胳迢渔细嘎向IC工艺原理_制造章节 8IC工艺原理_制造章节 8;剧蚀醉里绎瑟捂吏姬考匀漂娇姥路疲渍涅兽亮铀耘囤董荐债窒柱废肄迈扣IC工艺原理_制造章节 8IC工艺原理_制造章节 8;优点与缺点: 系统简单、可蒸镀各种材料、易做厚膜 纯度不够高、镀膜速率不易控制、均匀性较差(星型夹具)
平衡蒸气压:
合金与化合物蒸发:P305 无分解蒸发、分解蒸发;不同蒸气压的蒸发
膜厚的实时测量:
石英振???法(原理?)
精度可达~0.01?
;想冷班婚吓衔药肯嘴荡描扮扶闷豪尔卞葫务恤期饥衬便羞炕代耽线农敷奶IC工艺原理_制造章节 8IC工艺原理_制造章节 8;住铝炒述原珍咖忆邻锡掺帛楼津峙凰菠密盘丙赡肮逮墓槛螟驼俩站樱与昭IC工艺原理_制造章节 8IC工艺原理_制造章节 8;毁窗雇灌嗓浪谋揍逗吩记参烧童详育郴粗宁责烁镍承溃寞贸孙俭袍泥台羽IC工艺原理_制造章节 8IC工艺原理_制造章节 8;Simple Evaporator;2)电子束蒸发: 纯度高 镀膜速率易控制
诱生软x射线:
辐照损伤问题;3)溅射沉积 (10.5)(12.6~12.8)
直流溅射;RF Sputtering System;射频溅射:
解决绝缘靶材料上的电荷堆积问题和合金材料的组分问题
等离子体溅射:低压(电压、气压)
磁控溅射:提高离化率、分离非离化离子
优点:?
工艺: (组分的控制,界面态)
台阶覆盖: (301,12.10 Morphology and Step Coverage)
;(台阶的应用);9.3. PVD的主要应用 PVD技术主要用于金属膜的制备
(也可以用于非金属薄膜材料的生长)
9.3.1 主要金属材料
连线材料(铝Al、铝铜合金、铜Cu)
阻挡层金属(W、Ti、Mo、Ta等)
硅化物(Pt、W、Ti等)
金属填充物(W等)
其它
*真空度对生长膜质量的影响
**材料纯度对生长膜质量的影响
***技术方法对生长膜质量的影响;Silicon and Select Wafer Fab Metals (at 20°C);9.4. 器件中的金属膜 在器件中的作用: —欧姆电极、连线、肖特基接触
9.4.1.欧姆接触与肖特基接触(半导体物理)
1、金属功函数与半导体亲合能对金—半接触时的界面空间电荷区的影响 阻挡层和反阻挡层的形成
2、界面态的影响 ? 费米能级钉扎
3、隧穿效应
4、与半导体载流子浓度的关系;5、实现低欧姆接触的途径
高掺杂(正面)
粗表面(背面)
合金(双面):合金层和扩散层
表面态的形成
6、实现肖特基接触的途径
表面态的处理——
金属的选择
表面的处理
镀膜温度和速率;9.4.2.
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