Многоуровневая металлизация ГИС и БГИС на основе анодированного алюминия

Другим подходом к планаризации поверхности пластины при создании металлизации является метод «взрывной» литографии.

В методе «взрывной» литографии на пластине формируют обратный топологический рисунок и осаждают слой металла на маскированную фоторезистом подложку. Затем истинный топологический рисунок отображается путем снятия литографической маски и ненужных областей металлической пленки.

Снятие выполняется с использованием растворов, которые растворяют итографическую маску, поднимая таким образом металлическое покрытие. Когда металл осаждается через отверстия литографической маски, он попадает непосредственно на подложку и остается там после удаления остальной металлической пленки.

Если маскирующий слой образован термически нестабильными металлами, то накладываются ограничения на температуру подложки во время осаждения пленки, которые снижают полезные свойства слоя металла. Маскирующий слой должен также противостоять операции очистки перед осаждением.

На рисунке 6 показан более простой маршрут формирования структуры металлизации с помощью «взрывной» литографии.

При создании современных ИС широко используется метод планаризации с применением химико-механической полировки (рисунок 7).

Рисунок 6 - Формирование металлизации с помощью «взрывной» литографии

Рисунок 7 - Формирование металлизации с применением химико-механической полировки

Рисунок 8 - Формирование ''бесступенчатой'' многоуровневой металлизации Al-Al2О3-Al

Термическое окисление Si, фотолитография “контакт 1”, осаждение первого слоя алюминия, фотолитография “металл 1”, пористое анодирование первого слоя алюминия, удаление фоторезиста.

Плотное анодирование первого слоя алюминия, фотолитография “контакт 2”.

Осаждение второго слоя алюминия, фотолитография “металл 2”, пористое анодирование второго слоя алюминия, удаление фоторезиста, плотное анодирование второго слоя.

При создании планарной структуры кристаллов ИС используется ''бесступенчатая '' многоуровневая металлизация Al- Al2О3- Al. Её созданиеосновано на возможности варьирования свойствами окисла в зависимости от состава электролита и режимов проведения анодирования. Суть получения металлизации сводится к следующему: первое неглубокое окисление (режим плотного анодирования) проводится для создания диэлектрической защитной маски от замыканий с последующим слоем металла. Затем для получения полной изоляции металлизированных областей по первому слою Al проводится повторное окисление (режим ''пористого'' анодирования), в результатекоторого слой Al по всей толщине превращается в Al2 O3 за исключениемлокальных участков под тонкой плотной плёнкой, полученной в процессе первого окисления. На рисунке 8 показана последовательность формирования ''бесступенчатая '' многоуровневая металлизация Al- Al2О3- Al.

Основное преимущество такой металлизации - возможность многократного наращивания слоев металлических соединений. Однако создание такой металлизации представляет собой сложную технологическую задачу, обусловленную, в первую очередь, высокими требованиями, предъявляемых к слоям Al2 O3, которые должны обеспечить надёжную изоляцию.

Барьерные слои. Некоторые недостатки алюминия можно устранить благодаря применению дополнительных слоев металлизации (многослойная металлизация). Чаще всего в многослойной металлизации используются плёнки тугоплавких металлов. Каждый слой в многослойной металлизации выполняет вполне определённую функцию (рисунок 9).

Лучшие статьи по информатике

Принципиальная схема усилителя на основе полевых и биполярных транзисторов
Аналоговыми называются устройства, у которых сигналы являются непрерывными функциями времени. К основным классам аналоговых устройств относятся: усилители, ...

Проектирование системы атмосферной оптической связи
В настоящее время на мировом рынке САОС прочно заняли определенную нишу, так как эта технология является вполне достойным конкурентом стационарной радиосвя ...

Электроакустика и радиовещание
Произвести необходимую планировку (реконструкцию) помещения с целью использования его в качестве аудитории. Рассчитать требуемую акустическую обработку внут ...