《微細(xì)加工cv》ppt課件(文件)
【正文】 Si(OC2H5)4 + 12 O2 SiO2 + 8 CO2 + 10 H2O 化學(xué)汽相淀積的 Si3N4 的性質(zhì) 介電常數(shù)為 6 ~ 9， 遠(yuǎn)大于 SiO2 的 ， 絕緣層電容大； 導(dǎo)熱性能優(yōu)于 SiO2 ， 常用于多層布線的介質(zhì)； 抗氧化能力強(qiáng) ， 廣泛用于對(duì)氧化的掩蔽 。硅襯底與 Si3N4 間應(yīng)該用 SiO2 作為緩沖層。 等離子體增強(qiáng) CVD（ PECVD） PECVD 的 優(yōu)點(diǎn) 淀積溫度低，通常為 300 ~ 350 oC ，特別適宜于在淺結(jié)器件上和在金屬布線上作鈍化層之用； 所淀積的薄膜易于進(jìn)行等離子體刻蝕； 所淀積的薄膜的針孔密度小，臺(tái)階覆蓋性更好； 通過(guò)改變氣流可以使薄膜組分由氧化物連續(xù)地變化到氮化物，使技術(shù)上實(shí)現(xiàn)層疊及緩變薄膜成為可能。 鎢膜可作為多層金屬化系統(tǒng)的緩沖層或阻擋層。實(shí)際上由于芯片面積的不斷增大，有些互連線的長(zhǎng)度并不能按比例縮短。 解決辦法：采用銅互連技術(shù)與多層布線技術(shù)。 金的抗電遷移能力很強(qiáng)，特別是采用金絲球形熱壓鍵合，鍵合點(diǎn)特別牢固，適于特殊要求的高可靠集成電路。在 ?m 的 256 M DRAM 中已開(kāi)始采用銅互連技術(shù)，首先是在電流較大的頂層金屬互連線上采用。 妨礙用銅作互連線的主要原因有 對(duì)于上述第（ 3）個(gè)困難，需采用特殊的可以避開(kāi)刻蝕的方法來(lái)制作銅互連線，即所謂 “ 鑲嵌工藝 ” ，如下圖所示。 多層布線中需要解決的技術(shù)問(wèn)題有 (1) 尋找低 K 值材料作為互連線之間的介質(zhì)層，以減小互連線之間的寄生電容，從而降低 RC 延遲時(shí)間。 更先進(jìn)的技術(shù)是采用化學(xué)機(jī)械拋光（ CMP ）工藝來(lái)獲得足夠的表面平整度。經(jīng)等離子刻蝕后，原來(lái)絕緣層厚的地方，光刻膠較薄，絕緣層被刻蝕掉的厚度就比較大，從而實(shí)現(xiàn)絕緣層表面的平坦化。通孔較少的地方可開(kāi)設(shè)專(zhuān)門(mén)的散熱通孔，并在其中填充導(dǎo)熱性良好而不導(dǎo)電的材料如 AlN 。金屬 CVD 是一個(gè)新的重要領(lǐng)域，它允許高密度互連的制作。 LPCVD 工藝可用于淀積 Poly Si、 Si3N4 、 SiO2 等薄膜，由于低氣壓下淀積速率由 kS 控制，變得與溫度關(guān)系密切而與氣流關(guān)系不大，這使 LPCVD 具有一系列的優(yōu)點(diǎn)。多層布線妨礙了高度方向上的散熱途徑。 在絕緣層高低不平的整個(gè)硅片表面涂布光刻膠或聚酰亞胺，得到平坦的表面。 TI 公司公布了一種將銅和超低 K 值材料相結(jié)合的適用于 ?m 的技術(shù) ，其超低 K 值材料是一種微孔網(wǎng)狀干凝膠 。 （ 1）銅的化學(xué)性質(zhì)不太活潑，與襯底的粘附性比鋁差； （ 2）銅容易擴(kuò)散進(jìn)入硅襯底，嚴(yán)重影響器件性能； （ 3）迄今為止尚無(wú)實(shí)用的刻蝕銅的有效方法。而在 10 年后，銅可能會(huì)完全取代鋁。 雖然銀的電阻率是最低的，但是銀與硅的粘附性很差，在SiO2 中的擴(kuò)散很快，而且電遷移效應(yīng)嚴(yán)重。 鋁的主要缺點(diǎn)是： PN 結(jié)中的鋁釘現(xiàn)象和電遷移效應(yīng)。其主要影響是增大功耗、降低可用電壓和增大延遲時(shí)間。 金屬 CVD 工藝還可以用于淀積作為互連線的 Al 、 AlSi 和 AlCuSi、作為接觸層或阻擋層的 Mo 和 TiN、 Cu 互連技術(shù)中的 Cu 等，例如， 3 3 2 44 3 25235 0 ~ 55 0 C2 A l( CH ) 3 H 2 A l 6CH70 0 ~ 80 0 C6T iCl 8 N H 6T iN 24 H Cl N80 0 C2 M oCl 5H
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