金属淀积教案.doc

文档介绍：第十一章金属淀积
好！开始上课。我们先来回顾一下上次课的内容。从上一次课开始，我们讲 到第十一章金属淀积的的内容。
晶圆表面淀积金属过程中，淀积材料的选择，工艺的设计。
作用是表面连线和过孔。
金属的选择
考虑导电性好、和晶片表面的黏合性好、纯度高、稳定性好等方面的原因。
选择铝、铝硅合金、铝铜合金、铜
金属淀积方法
真空蒸发
溅射淀积
金属化学气相淀积
真空蒸发
早期的淀积工艺，主要应用于分立元件或较低集成度的电路，封装工艺中背面淀 积金。相对来说，工艺的要求不是很严格。
灯丝蒸发适用于要求不是很严格的蒸发，将耐高温的金属丝缠在金属材料上，在 金属丝上通以大电流，将金属加热到液态，进而蒸发。
一般采用钙丝。
灯丝蒸发缺陷
灯丝各部位温度不均匀，难以精确控制
污染（金属污染物和灯丝）
不适用于合金淀积（镣铭合金淀积）
电子束蒸发
电子束枪
当高压电流通过灯丝时，使电子获得很大的能量
水冷系统保持装料外部边界呈固态，防止塔埸内的杂质蒸发。
合金，不同的金属有不同的蒸发速率。多电子枪，动力可以通过外部调节。
厚度监控器。
点蒸发源造成厚度不均匀。
阶梯覆盖问题
真空蒸发所用的都是点蒸发源，从点蒸发源上来的蒸发材料会被晶片表面的阶梯 遮蔽。
行星状晶片夹持装置
夹持晶片在反应室旋转，来保证均匀的膜厚。
溅射淀积
在真空反应室中，由镀膜金属构成的固态厚板称为靶材。它接地。氧气充入室内， 电离成正电荷，轰击靶，靶原子或分子分散，进入反应室淀积在晶圆上。
等离子区的产生，***离子、轰击出的原材料、***原子、电子形成。呈紫色。
常用四种溅射方法
二级溅射（直流）
二级溅射（射频）
三级溅射
磁控溅射
前两种简单，反应室中靶接负电压，呈阴极。衬底呈阳极。带负电的靶驱逐负电 子，加速飞向阳极，运动过程中，与***原子碰撞，***原子电离成***离子，具有正 电性的***离子加速飞向靶，开始溅射。
金属化学气相淀积
CVD有很多优点，成本低，易维护，阶梯覆盖度好，生产效率高。
鸨可以用于各种元件构造，包括接触阻挡层，mos管的栅极，过孔填充。
2WF6+3Si^2W+3SiF4
WF6+3H2^W+6SiH
LPCVD淀积硅化钙和硅化钛层
WF6+2SiH4^WSi2+6HF+H2
TiCl4+2SiH4^TiSi2+4HCl+2H2
溅射淀积的优点
靶材的成分不会改变
阶梯覆盖度改良