ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО КУЛЬТУРЕ И КИНЕМАТОГРАФИИ

Федеральное государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ КИНО И ТЕЛЕВИДЕНИЯ

Кафедра технической электроники

Курсовая работа на тему:

«Технологический процесс выполнения металлизации»

Выполнила студентка 811 гр.:

Гревизирская К.В.

Санкт-Петербург

2011г.

Содержание:

Содержание: 2

Введение 3

1.Понятие металлизации. 5

1.1.Виды металлизации 8

2.Подготовка поверхности 12

2.1.Адгезия. 13

3. Процесс осаждения из парогазовых смесей. 16

3.1 Контроль толщины пленки в процессе осаждения 18

3.2 Методы осаждения 19

3.2.1.Испарение с использованием резистивного нагрева 19

3.2.2. Электронно-лучевое испарение 20

3.2.3.Источники с индукционным нагревом 21

3.2.4. Ионное распыпение 23

3.2.5. Магнетронное распыление 24

3.2.6. Химическое осаждение из парогазовых смесей 25

4.Проблемы, возникающие при металлизации 27

4.1.Описание проблем 28

4.2. Способы решения проблем металлизации 29

5.Отказы, вызванные металлизацией 35

5.1.Электромиграция 35

6.Требования, предъявляемые к материалу 39

Заключение 43

Список литературы 44

Введение

Все системы металлизации, применяемые в настоящее время, можно разделить на следующие типы: однослойная, многослойная, многоуровневая, объемная (объемные выводы).

Однослойная алюминиевая металлизация применяется преимущественно в ИМС малой степени интеграции, маломощных, работающих на частотах до 1 ГГц, не рассчитанные на высокие требования к надежности.

Многослойная металлизация в ряде случаев полнее отвечает предъявляемым требованиям, но менее технологична, т.к. содержит не один слой металла. Обычно состоит из нескольких слоев: контактный слой – первый по порядку нанесения на кремниевую пленку (вольфрам, молибден, хром, никель, алюминий, титан, палладий, силициды тугоплавких металлов); разделительный слой – применяется в случаях, когда сложно подобрать согласующиеся материалы контактного и проводящего слов; проводящий слой – последний по порядку нанесения слой металлизации, должен иметь хорошую электропроводность и обеспечивать качественное надежное подсоединение контактных площадок к выводам корпуса (медь, алюминий, золото)

Многоуровневая металлизация применяется в больших и сверхбольших ИМС. Увеличение числа элементов увеличивает и площадь межэлементных соединений, поэтому их размещают в несколько уровней.

В последние годы основное внимание разработчиков инте­гральных микросхем концентрируется на совершенствовании и разработке новых видов микропроцессо­ров, интенсивном развитии ИС на арсениде галлия, разработке и освоении технологии многослойных трехмерных СБИС. Раз­работки ИС сопровождаются непрерывным увеличением числа используемых слоев и числа шаблонов, уменьшением глубины залегания p-n-переходов, ширины линий и толщины подзатворного диэлектрика. Однако, освоение промышленного выпу­ска СБИС с элементами субмикронных размеров невозможно без кардинального решения проблемы металлизации в них. Дело в том, что с повышением степени интеграции ИС роль металлиза­ции резко возрастает. Она занимает все большую площадь и на­чинает влиять на основные параметры схем: площадь кристал­ла, быстродействие, показатель качества, помехоустойчивость, надежность и др.

Если с уменьшением размеров быстродействие логических элементов возрастает, то быстродействие межсоединений си­стемы металлизации снижается из-за уменьшения поперечного сечения проводников межсоединений и соответствующего уве­личения погонного сопротивления, а также из-за уменьшения расстояния между соседними проводниками, заполненного диэ­лектриком, и соответствующего увеличения электрической емко­сти. В результате, начиная с некоторого уровня интеграции ИС, задержки сигналов в межсоединениях могут превышать задерж­ки в самих логических элементах. С уменьшением поперечного сечения проводников межсоединении появляется и ряд других проблем: снижается электромиграционная стойкость проводни­ков, значительно усложняются технологические приемы трав­ления при создании рисунка проводников с воспроизводимыми размерами и др. Существенное влияние на параметры полупро­водниковых приборов с субмикронными размерами и ИС высо­кой степени интеграции оказывают омические контакты. Так, с уменьшением размеров элементов ИС при разработанном уров­не технологии контактов значительно повышается переходное сопротивление омических контактов. С уменьшением глубины залегания p-n-переходов остро возникла проблема создания не­проникающих контактов.

Таким образом, наличие множества специфических проблем в технологии создания эффективных систем металлизации СБИС обусловило интенсивные исследования в данном направлении как за рубежом, так и у нас в стране. В настоящее время разра­ботаны универсальные подходы к созданию как отдельных эле­ментов, так и металлизации СБИС в целом.