【摘 要】
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集成电路工艺技术的发展,使得金属化工艺向着结构多层次化发展,根据上海先进半导体公司的生产实践,该文基于Ti/TiN/Ti/Al/TiN的亚微米金属化结构,主要研究了硅化物的肖特基接
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集成电路工艺技术的发展,使得金属化工艺向着结构多层次化发展,根据上海先进半导体公司的生产实践,该文基于Ti/TiN/Ti/Al/TiN的亚微米金属化结构,主要研究了硅化物的肖特基接触和金属化的应力状况.基于TiSi<,2>低电阻率的优点,采用Ti制作肖特基二极管.在VLSI工艺中实现同时完成钛硅化物欧姆接触和肖特基势垒二极管(SBD)的制作.文中用AES等技术研究不同退火工艺形成的Ti/Si界面形态和结构,寻找完善的工艺设计和退火条件.此外还测量TiN/Al/TiN/Ti/Si结构的金属硅化物SBD的有关特性.通过工艺实验确定VLSI中的钛硅化物最佳的制作工艺条件.VLSI的金属化中,应力引起的失效是个引人关注的问题,应力释放形成空洞严重影响器件的可靠性.作为扩散阻挡层的TiN,对铝金属层的应力产生很大的影响,其热应力行为的研究是一个重要课题,通过硅片曲度测量法、Raman光谱法,XRD法对TiN薄膜的应力进行了测量监控.工艺实践中发现Ti/TiN/Ti/Al/TiN的金属化结构,经过热退火后,铝条上出现空洞.对于铝空洞形成机理进行的研究与分析,张应力的释放是空洞的成因,而作为浸润层的Ti与Al在热退火时,反应生成TiAl<,3>,则是引入的应力形成空洞的主导因素.该文研究了亚微米多层次化金属化结构的界面及接触特性,说明了界面固相反应对金属化工艺的可靠性有很大的影响,对生产起了指导作用;对生产工艺所作的优化,成功应用于先进半导体公司的VLSI的规模生产中,获得良好的效果.
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