Книга: Громов Д. Г., Мочалов А. И., Сулимин А. Д., Шевяков В. И. «Металлизация ультрабольших интегральных схем»

Приводится классификация элементов многоуровневой системы металлизации интегральных схем, рассматриваются особенности создания выпрямляющих и омических контактов в составе ИС. Освещаются вопросы взаимодействия тонких слоев металлов с кремниевой подложкой и образования силицидов. Рассматриваются различные варианты формирования медных межсоединений и приводятся сведения о современных технологиях создания многоуровневых систем металлизации УБИС с медными межсоединениями.
Для студентов и аспирантов, специализирующихся в области микроэлектроники и полупроводниковых приборов.
Может быть использовано специалистами, работающими в данной области.

Содержание:

Предисловие редактора...... 7 Введение...... 9 Глава 1. Развитие систем металлизации кремниевых ИС. Основные проблемы...... 11 1. 1. Роль металлизации в ИС...... 11 1. 2. Классификация элементов системы металлизации ИС...... 13 1. 3. Однослойная металлизация на основе алюминия и ее проблемы...... 14 1. 4. Многослойная система металлизации с межсоединениями на основе алюминия. Классификация слоев системы металлизации ИС...... 22 1. 5. Многослойная многоуровневая система металлизации с медными межсоединениями...... 30 Глава 2. Выпрямляющие контакты...... 34 2. 1. Электрофизические параметры контактов и методы их определения...... 34 2. 2. Области применения контактов Шотки в ИС...... 39 2. 3. Физические представления о природе барьерообразования в контактах металл — ковалентный полупроводник...... 42 2. 4. Методы управления высотой барьера контактов...... 47 2. 5. Основные требования к параметрам контактов Шотки в составе ИС...... 52 2. 6. Конструктивно-технологические особенности создания контактов Шотки в составе ИС...... 53 Глава 3. Омические контакты...... 61 3. 1. Переходное сопротивление контактов и методы его определения...... 61 3. 2. Представления о токопереносе в омических контактах...... 65 3. 3. Основные требования к параметрам омических контактов в составе ИС...... 68 3. 4. Конструктивно-технологические особенности создания омических контактов...... 69 Глава 4. Формирование силицидных контактных слоев...... 74 4. 1. Свойства силицидов и методы их синтеза...... 74 4. 2. Физико-химическая модель взаимодействия двух контактирующих твердых фаз. Правило последовательности образования соединений...... 76 4. 3. Физико-химическое обоснование критерия, определяющего последовательность образования соединений...... 87 4. 4. Предсказание и экспериментальные наблюдения последовательностей образования силицидов в результате взаимодействия контактирующих фаз металла и кремния...... 90 4. 5. Технология «Salicide»...... 133 4. 6. Проблемы формирования силицидных контактных слоев...... 135 4. 7. Выращивание окисла кремния на поверхности силицида...... 154 Глава 5. Пути повышения тепловой устойчивости систем металлизации. Принципы создания диффузионно-барьерных слоев...... 158 5. 1. Классификация материалов диффузионно-барьерных слоев по механизму действия...... 158 5. 2. Анализ процесса деградации тонкого слоя в составе многослойной системы...... 162 5. 3. Критерии выбора материала диффузионно-барьерного слоя...... 166 5. 4. Некоторые аспекты образования стабильного аморфного материала...... 168 5. 5. Пример разработки диффузионно-барьерного материала...... 171 Глава 6. Диэлектрические слои многоуровневой системы металлизации...... 180 6. 1. Функциональное назначение диэлектрических слоев в многоуровневой системе металлизации...... 180 6. 2. Методы формирования диэлектрических слоев системы металлизации субмикронных СБИС...... 181 6. 3. Химико-механическая полировка — ключевое технологическое направление в производстве СБИС с проектными нормами субмикронного диапазона...... 203 6. 4. Интеграция процессов осаждения диэлектрических слоев и химико-механической полировки в технологию структур СБИС с многоуровневыми межсоединениями...... 213 Глава 7. Особенности технологий многослойной системы металлизации с медными межсоединениями...... 227 7. 1. Формирование медных межсоединений путем прямой фотолитографии и сухого травления слоя меди...... 227 7. 2. Электрохимическое заполнение медью узких траншей и контактных колодцев как элемент технологии «damascene»...... 231 7. 3. Химическое заполнение медью узких траншей и контактных колодцев как элемент технологии «damascene»...... 239 7. 4. Заполнение траншей медью с использованием процесса низкотемпературного плавления...... 252 Заключение...... 262 Литература...... 265

Издательство: "БИНОМ. Лаборатория знаний" (2015)

ISBN: 9785996325696