Технология СБИС / sbis / metall / met_ntm
.htmНазначение и требования к металлизацииНазначение и требования к металлизацииПроцесс металлизации заключается в реализации межкомпонентных соединений с низким сопротивлением и создании контактов с низким сопротивлением к высоколегированным областям p- и n- типа и слоям поликристаллического кремния. Пример реализации металлических соединений приведен на схеме поперечного сечения полевого МОП транзистора (см. рис. 1).
Рис. 1
Требования к металлизации
хорошая адгезия металла на осаждаемой поверхности,
отсутствие электромиграции,
высокая коррозионная стойкость,
стабильность на последующих стадиях процесса,
простота изготовления.
Установка для получения тонких пленок испарением
Используемые материалы
В кремниевых МОП и биполярных СБИС в настоящее время для металлизации часто используют алюминий и его сплавы. Это обусловлено его низким удельным сопротивлением при комнатной температуре (2.7 мкОм·см), хорошей адгезией и низкой стоимостью. Проблемы коррозии и электромиграции решаются подбором характеристик осаждаемых материалов и разработкой методов изготовления и герметизации СБИС. Для металлизации используются также золото и многокомпонентные соединения, такие как Ti-Pt, Ti-Pd-Au, Ti-Pt-Au.
Для контакта с электродом затвора или подзатворным диэлектриком обычно используют тугоплавкие металлы и их силициды.
Контактные сопротивления
Контакт металла и полупроводника в изготавливаемых схемах, как правило, являются омическими. Сопротивление такого рода контактов Rc при слабом уровне легирования полупроводника не зависит от уровня его легирования Nd и задается выражением:
Rc = k/(q·A·T)·exp(q·f/(k·T)), где
A - постоянная Ричардсона,
k - постоянная Больцмана,
f - высота потенциального барьера на границе металл-полупроводник.
При высоком уровне легирования полупроводника Nd > 1019 см-3 Rc быстро уменьшается с ростом концентрации примеси по закону:
Rc ~ exp(C·f/Nd1/2),
где C = 4p·(e·m)1/2/h - константа.