5.4. Многослойная разводка
В современных интегральных схемах (СБИС и УБИС) необходима многоуровневая металлизация. При изготовлении систем с многоуровневой металлизацией между слоями металла наносится пленка диэлектрика.
К многослойным системам предъявляются дополнительные требования. Осаждаемый диэлектрик (обычно SiO2) должен обладать хорошей адгезией к напыленной перед ним металлической пленке, силициду металла и поликристаллическому кремнию. Нанесенная пленка диэлектрика должна полностью покрывать пленку и образовавшиеся после фотолитографии ступеньки. 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 этого слоя - обеспечить омический контакт к Si, хорошую адгезию к кремнию и окислу. Второй слой - проводящий - создается напылением золота, алюминия, серебра. Для изоляции от нанесенных поверх металла диэлектрических слоев 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.
Литература
1. Технология СБИС/Под ред. С.Зи: В 2-х т. - М.: Мир, 1986.
2. МОП-БИС. Моделирование элементов и технологических процессов/ Под ред. П.Антонетти и др. - М.: Радио и связь, 1988.
3. Черняев В.Н. Технология производства интегральных микросхем и микропроцессоров. - М.: Радио и связь, 1987.
4. Броудай И., Мерей Д. Физические основы микротехнологии. - М.: Мир, 1985.
5. Плазменная технология в производстве СБИС/Под ред. Н.Айнспрука и Д.Брауна. - М.: Мир, 1987.
6. Тонкие пленки. Взаимная диффузия и реакции/Под. ред. Дж.Поута и др. - М.: Мир, 1982.