微电子工艺(5)----工艺集成与封装测试第五单元工艺集成与封装测试2第五单元工艺集成与封装测试第五单元工艺集成与封装测试第12章工艺集成第13章工艺监控第14章封装与测试第五单元工艺集成与封装测试3第第1212章工艺集成章工艺集成12.1金属化与多层互连12.2CMOS集成电路工艺12.3双极型集成电路工艺第五单元工艺集成与封装测试412.1金属化与多层互连金属及金属性材料在芯片上的应用被称为金属化,形成的整个金属及金属性材料结构称金属化系统。金属化材料可分为三类:互连材料;接触材料;MOSFET栅电极材料。第五单元工艺集成与封装测试512.1金属化与多层互连互连材料指将同一芯片内的各个独立的元器件连接成为具有一定功能的电路模块;接触材料是指直接与半导体材料接触的材料,以及提供与外部相连的连接点;MOSFET栅电极材料是作为MOSFET器件的一个组成部分,对器件的性能起着重要作用。第五单元工艺集成与封装测试612.1.1欧姆接触欧姆接触指金属与半导体的接触电阻值远小于半导体本身电阻。金/半接触的电流密度:肖特基势垒高度:接触电阻:低掺杂接触电阻:高掺杂接触电阻:mb]1[nkTqVkTqφ2eeTAJb0VcdJdVRkTqcTqAkRbeDcNRNb21s319Dmexp;cm10第五单元工艺集成与封装测试712.1.2布线技术集成电路对互连布线有以下要求:①布线材料有低的电阻率和良好的稳定性;②布线应具有强的抗电迁移能力;③布线材料可被精细刻蚀,并具有抗环境侵蚀的能力;④布线材料易于淀积成膜,粘附性要好,台阶覆盖要好,并有良好的可焊性。第五单元工艺集成与封装测试81、电迁移现象在大电流密度作用下金属化引线的质量输运现象。质量输运沿电子流方向,结果在一方形成空洞,另一方形成小丘。中值失效时间MTF指50%互连线失效的时间:kTEJACMTFac/exp2第五单元工艺集成与封装测试92、稳定性金属与半导体之间的任何反应,都会对器件性能带来影响。如硅在铝中具有一定的固溶度,若芯片局部形成“热点”,硅会溶解进入铝层中,致使硅片表面产生蚀坑,进而出现尖楔现象,造成浅结穿通。克服这种影响的主要方法是选择与半导体接触稳定的金属类材料作为阻挡层或在金属铝中加入少量半导体硅元素,使其含量达到或接近固溶度,这就避免了硅溶解进入铝层。第五单元工艺集成与封装测试103、金属布线的工艺特性附着性要好,指所淀积的金属薄膜与衬...