Металлизация

Ag, Cr, Al, а также системы Ti - Au, Mo - Au, Ti - Pt - Au и т.д.

плотностях тока. В пленках алюминия, применяющихся для металлизации ИМС, электродиффузия приводит к разрыву алюминиевого проводника вследствие образования пустот (пор) из-за скопления вакансий в алюминии.

поверхности подложек в вакуумных камерах.

(2) и источник распыляемого материала (3),
система предварительной откачки, состоящая из насоса предварительной откачки (10), форвакуумного насоса (7) и цеолитовых молекулярных ловушек,
система высокого вакуума, состоящая из охлаждаемой жидким азотом ловушки (5) и паромасляного диффузионного, турбомолекулярного или криогенного насосов (6),
система клапанов (4),
измерительные датчики,
система напуска распыляющего газа (9) для случая ионного распыления в атмосфере аргона.

(1), изготовленной из тугоплавкого материала (например, вольфрама), или помещается в специально приготовленную лодочку. Затем нить или лодочку нагревают, пропуская через них электрический ток. Металл при этом испаряется в окружающее пространство рабочей вакуумной камеры.
Для достижения более равномерного покрытия ступенчатого рельефа напыление осуществляют из нескольких спиралей одновременно.
Преимущества метода
простота конструкции нагревателя,
низкая стоимость,
отсутствие ионизирующего излучения.
Недостатки метода
загрязнение пленки материалом нагревателя,
низкий срок службы спирали,
малая величина загрузки.

изготовленный из нитрида бора, помещают испаряемый материал. Тигель нагревается с помощью высокочастотного индуктора (1), охлаждаемого водой.
С помощью данного способа возможно испарение алюминия и его сплавов, а также металлов, совместимых с материалом тигля.
Преимущества метода
отсутствие ионизирующего излучения,
высокая скорость роста пленок.
Недостатки метода
наличие тигля, вызывающее дополнительные загрязнения,
возможное разбрызгивание капель испаряемого материала из тигля.

Металлизация с использованием источников индукционного нагрева

Ar, ускоренными в электрическом поле, поверхности мишени или катода. За счет передачи импульса мишени приповерхностные атомы испаряются и переносятся в виде пара на подложки. Поток энергии можно видоизменять посредством независимой регулировки ионного тока и энергии ионов. Для распыления диэлектриков (двуокись алюминия или кремния) необходимо использовать источники ВЧ-энергии. Проводящие материалы (Ti, Pt, Au, Mo, W, Ni, Co) легко могут быть распылены с использованием разряда постоянного тока.
Преимущества метода
большее, чем в других способах, количество распыляемого вещества, достигающего поверхности подложек (реализовано за счет высокого вакуума);
малая степень внедрения ионов остаточного газа в осаждаемую пленку;
возможность удаления окисных и других пленок во вскрытых областях подложки за счет ее ВЧ-обработки перед осаждением (ионное травление);
возможность выравнивания поверхности перед металлизацией за счет ВЧ-обработки подложки при осаждении (распыление со смещением).
Недостатки метода
внедрение аргона (2 %) и фонового газа (1 %) в пленку;
нагрев подложек (до 350 С);
отсутствие возможности одновременного нанесения пленок на большое количество пластин;
наличие проникающего излучения.

производят ионизацию газа, например, аргона. Ионы аргона ускоряются в электрическом и магнитном полях и фокусируются на поверхности металлической мишени. При этом плотность потока ионов достигает значительной величины.

большого числа пластин (использование планарных держателей подложек),
относительно малый поток проникающего излучения (за счет меньшей, чем при ионном распылении величины напряженности электрического поля).
Недостатки метода
внедрение аргона в пленку,
наличие проникающего излучения,

При изготовлении систем с многоуровневой металлизацией между слоями металла наносится пленка диэлектрика. Контакт между первым и вторым слоями металла или других материалов должен быть низкоомным.
При использовании многослойной разводки в интегральных схемах нельзя применять в качестве проводящего слоя только алюминий, так как за счет взаимодействия с диэлектрическими слоями, между которыми он наносится, проводимость пленки будет со временем уменьшаться, могут появиться отдельные непроводящие участки или разрывы в металлизации. Вследствие этого при многослойной разводке используется обычно и многослойная металлизация. В качестве первого слоя, как указывалось ранее, могут быть выбраны платина, титан, молибден и их силициды. Задача первого слоя - обеспечить омический контакт к Si, хорошую адгезию к кремнию и окислу. Второй слой - проводящий - создается напылением золота, меди, алюминия, серебра. Далее наносится третий слой - изолирующий. В качестве металла третьего слоя могут использоваться платина, хром, титан, тантал, молибден или ванадий.
Многослойная металлизация применяется также для схем, имеющих поверхность с сильно выраженным рельефом, так как алюминиевые пленки на неровностях поверхности могут иметь обрывы из-за электродиффузии и возникающих в пленках напряжений.