Выбор материала для проводников определяется комплексом требований

Выбор материала для проводников определяется комплексом требований технологичности, адгезии к кремнию и диэлектрикам, пластичности, низкого удельного сопротивления, стойкости к коррозии, стойкости к электромиграции. Единственный материал в той или иной степени удовлетворяющий всем требованиям – это алюминий. Удельное сопротивление алюминия 2,7 мкОм×см. Энергия связи алюминия с кислородом больше, чем у кремния, поэтому он имеет хорошую адгезию к SiO2 и силикатным стеклам. В контактных окнах восстановление естественного окисла алюминием снижает контактное сопротивление до минимума. Стойкость алюминия к электромиграции 105А/см2 при 1 мА/мкм2 обеспечивает надежную работу микросхем средней степени интеграции. Естественный окисел защищает металл сварочных площадок от коррозии в сухом воздухе. Недостатки алюминия: кристаллизация при температурах выше 300°С, растворение кремния в контактных окнах, недостаточная стойкость к электромиграции в тонких пленках (особенно кристаллизированных). Двукратное повышение стойкости к электромиграции и предотвращение растворения кремния в контактах достигается легированием алюминия кремнием (до 2-х%). Однако удельное и контактное сопротивление легированных пленок значительно повышается (приблизительно на 30%).

При переходе к субмикронным размерам проводников недостатки алюминия ограничивают возможности технологии. В субмикронных микросхемах с высокой степенью интеграции используются многослойные и многокомпонентные структуры проводников. Материалы проводников меняются в разных уровнях разводки. В первом уровне электрических соединений используются легированные слои поликремния. Длина

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector