4.1 鋁電極易失效的原因

4.1.1 與鋁本身的性質(zhì)有關(guān)

4.1.2 鋁的電遷移（電徙動）

4.1.3 鋁與硅、二氧化硅的不良化學(xué)反應(yīng)

4.2 解決電極失效的方法-采用多層電極

4.2.1 多層電極的結(jié)構(gòu)

4.2.2 多層電極的材料要求

5 多層布線

5.1 集成電路對布線的要求

5.1.1 互連線盡量短

5.1.2 互連線電阻盡量低

5.1.3 互連線不能交叉

5.1.4 避免經(jīng)過過薄的氧化層

5.1.5 內(nèi)引線鍵合點分布均勻、合理

5.2 滿足要求的方法-多層布線

5.2.1 多層布線

5.2.2 多層布線的優(yōu)點

5.3 多層布線的介質(zhì)和金屬

5.3.1 常用介質(zhì)

5.3.2 常用金屬

5.4 影響多層布線的因素

5.4.1 要求互連孔刻透而不過蝕

5.4.2 要求層間絕緣性好

5.4.3 要求臺階覆蓋率好

課程重點：本章介紹了表面內(nèi)電極接觸與互連中的有關(guān)表面內(nèi)電極與電性區(qū)的歐姆接觸、電極接觸制備、表面內(nèi)電極的制備工藝、多層電極和有關(guān)多層布線等方面的問題。介紹了電極接觸及表面內(nèi)電極的制備要求，對于電極接觸指出：器件制造中管芯電極及與外部構(gòu)件的連接有兩類接觸，一類為電極性接觸（歐姆接觸）、另一類為非電極性接觸；器件制造所有的接觸均歸屬于這兩類接觸；其中表面內(nèi)電極接觸，不管分離器件還是集成電路均為電極性接觸；而表面內(nèi)電極與外電極（管腳）接觸，不管分離器件還是集成電路均為電極性接觸；管芯背面與管座的接觸，對分離器件要求為電極性接觸，對集成電路可為非電極性接觸。介紹了表面內(nèi)電極的制備要求，給出了七個要求，綜合這些要求認(rèn)為鋁是要求的金屬。討論了歐姆接觸的基本原理及表面內(nèi)電極與電性區(qū)間的歐姆接觸的實現(xiàn)方式，給出了歐姆接觸的定義，討論了其表達(dá)方式及歐姆接觸的基本原理；對表面內(nèi)電極與電性區(qū)間的歐姆接觸指出：這屬于金-半的歐姆接觸，實現(xiàn)的方式有三種，一種是低勢壘歐姆接觸、另一種是高復(fù)合歐姆接觸、還有一種是重?fù)诫s歐姆接觸。介紹了三種表面內(nèi)電極的制備工藝，種是電阻絲加熱真空蒸發(fā)，介紹了其真空蒸發(fā)設(shè)備、對蒸發(fā)的質(zhì)量進(jìn)行了討論、還討論了真空蒸發(fā)存在的問題，由此引入了后兩種制備工藝；第二種是電子束蒸發(fā)，介紹了電子束蒸發(fā)設(shè)備、討論了電子束蒸發(fā)的優(yōu)點；第三種是磁控濺射，介紹了磁控濺射設(shè)備、討論了磁控濺射的優(yōu)點。介紹了有關(guān)多層電極，其中先介紹了鋁電極易失效的原因、指出采用單質(zhì)金屬是不能起到根本改善作用的、只有采用多層電極；介紹了多層電極的結(jié)構(gòu)、多層電極的每一層材料要求。介紹了有關(guān)多層布線，指出多層布線是規(guī)模較大的集成電路的特有工藝；討論了多層布線的優(yōu)點；介紹了常用于多層布線的介質(zhì)和金屬；討論了影響多層布線質(zhì)量的因素。

課程難點：管芯電極及與外部構(gòu)件的連接有哪兩類接觸、電極性接觸是什么性質(zhì)的接觸、非電極性接觸是什么性質(zhì)的接觸；器件制造所有的接觸均歸屬于這兩類接觸；關(guān)于表面內(nèi)電極接觸，為什么不管分離器件還是集成電路均為電極性接觸；而對表面內(nèi)電極與外電極（管腳）接觸，為什么也是不管分離器件還是集成電路均為電極性接觸；有關(guān)管芯背面與管座的接觸，為什么對分離器件要求為電極性接觸，而對集成電路可為非電極性接觸。有關(guān)表面內(nèi)電極的制備要求，為什么說鋁是要求的金屬。有關(guān)歐姆接觸的基本原理、歐姆接觸的定義、歐姆接觸的描述方式。有關(guān)表面內(nèi)電極與電性區(qū)間的歐姆接觸的實現(xiàn)方式，為什么說這屬于金-半的歐姆接觸，實現(xiàn)的方式有哪三種，什么是低勢壘歐姆接觸、什么是高復(fù)合歐姆接觸、什么是重?fù)诫s歐姆接觸。有關(guān)三種表面內(nèi)電極的制備工藝，什么是電阻絲加熱真空蒸發(fā)，關(guān)于其真空蒸發(fā)設(shè)備、對蒸發(fā)的質(zhì)量進(jìn)行了討論、還有真空蒸發(fā)存在的問題；什么是電子束蒸發(fā)，關(guān)于電子束蒸發(fā)設(shè)備、電子束蒸發(fā)具有什么優(yōu)點；什么是磁控濺射，有關(guān)磁控濺射設(shè)備、磁控濺射具有什么優(yōu)點。有關(guān)多層電極，鋁電極易失效的原因是什么、為什么采用單質(zhì)金屬是不能起到根本改善作用的、采用的多層電極具有什么形式；對于多層電極的結(jié)構(gòu)，多層電極的每一層材料有什么要求。有關(guān)多層布線，為什么說多層布線是規(guī)模較大的集成電路的特有工藝；多層布線具有什么優(yōu)點；常用于多層布線的介質(zhì)和金屬有哪些；影響多層布線質(zhì)量的因素有哪些，它們是如何對多層布線質(zhì)量造成影響的。

基本概念：

1 歐姆接觸-具有線性和對稱的伏安特性，且接觸電阻遠(yuǎn)小于材料體電阻的一類接觸。

2 比接觸電阻-零偏壓下，與接觸面積有關(guān)的電阻值。定義為零偏壓下，電流密度對電壓偏微商的倒數(shù)。

3 低勢壘金-半歐姆接觸-指由于金-半功函數(shù)的差異，在金屬與半導(dǎo)體接觸時使界面耗盡層中勢壘高度降低的一類接觸。

4 高復(fù)合金-半歐姆接觸-指由于在金-半歐姆接觸界面上人為造成結(jié)構(gòu)損傷，相當(dāng)與在界面耗盡層中提供了大量產(chǎn)生復(fù)合中心，該中心成為控制電流主機構(gòu)的一類接觸。

5 重?fù)诫s金-半歐姆接觸-指采取重?fù)诫s措施使界面耗盡層中勢壘寬度變窄，使載流子具有穿越勢壘能量的一類接觸。

基本要求：要求知道管芯電極及與外部構(gòu)件的連接有哪兩類接觸，清楚電極性接觸是什么性質(zhì)的接觸，清楚非電極性接觸是什么性質(zhì)的接觸；能夠知道器件制造所有的接觸均歸屬于這兩類接觸；了解什么是表面內(nèi)電極接觸，清楚為什么不管分離器件還是集成電路均為電極性接觸；了解什么是表面內(nèi)電極與外電極（管腳）接觸，清楚為什么不管分離器件還是集成電路也是均為電極性接觸；清楚的了解管芯背面與管座的接觸，知道為什么對分離器件要求為電極性接觸、而對集成電路可為非電極性接觸的原因。知道表面內(nèi)電極的制備要求，了解為什么說鋁是要求的金屬。知道歐姆接觸的基本原理、歐姆接觸的定義、歐姆接觸的描述方式。清楚的知道表面內(nèi)電極與電性區(qū)間的歐姆接觸的實現(xiàn)方式，清楚為什么說這屬于金-半的歐姆接觸，知道實現(xiàn)的方式有哪三種，知道什么是低勢壘歐姆接觸、知道什么是高復(fù)合歐姆接觸、知道什么是重?fù)诫s歐姆接觸。清楚的了解三種表面內(nèi)電極的制備工藝，知道什么是電阻絲加熱真空蒸發(fā)，了解關(guān)于其真空蒸發(fā)設(shè)備、能夠?qū)φ舭l(fā)的質(zhì)量進(jìn)行了討論、還要求知道真空蒸發(fā)存在的問題；知道什么是電子束蒸發(fā)，了解關(guān)于電子束蒸發(fā)設(shè)備、知道電子束蒸發(fā)具有什么優(yōu)點；知道什么是磁控濺射，了解有關(guān)磁控濺射設(shè)備、知道磁控濺射具有什么優(yōu)點。了解有關(guān)多層電極的內(nèi)容，知道鋁電極易失效的原因是什么、清楚為什么采用單質(zhì)金屬是不能起到根本改善作用的、知道采用的多層電極具有什么形式；了解多層電極的結(jié)構(gòu)，知道多層電極的每一層材料有什么要求。清楚的了解多層布線的內(nèi)容，知道為什么說多層布線是規(guī)模較大的集成電路的特有工藝；了解多層布線具有什么優(yōu)點；知道常用于多層布線的介質(zhì)和金屬有哪些；清楚影響多層布線質(zhì)量的因素有哪些，知道它們是如何對多層布線質(zhì)量造成影響的。

第九章 表面內(nèi)電極接觸與互連作業(yè)

思考題4題