Предисловие редактора......7 Введение......9 Глава 1. Развитие систем металлизации кремниевых ИС. Основные проблемы......11 1.1. Роль металлизации в ИС......11 1.2. Классификация элементов системы металлизации ИС......13 1.3. Однослойная металлизация на основе алюминия и ее проблемы......14 1.4. Многослойная система металлизации с межсоединениями на основе алюминия. Классификация слоев системы металлизации ИС......22 1.5. Многослойная многоуровневая система металлизации с медными межсоединениями......30 Глава 2. Выпрямляющие контакты......34 2.1. Электрофизические параметры контактов и методы их определения......34 2.2. Области применения контактов Шотки в ИС......39 2.3. Физические представления о природе барьерообразования в контактах металл — ковалентный полупроводник......42 2.4. Методы управления высотой барьера контактов......47 2.5. Основные требования к параметрам контактов Шотки в составе ИС......52 2.6. Конструктивно-технологические особенности создания контактов Шотки в составе ИС......53 Глава 3. Омические контакты......61 3.1. Переходное сопротивление контактов и методы его определения......61 3.2. Представления о токопереносе в омических контактах......65 3.3. Основные требования к параметрам омических контактов в составе ИС......68 3.4. Конструктивно-технологические особенности создания омических контактов......69 Глава 4. Формирование силицидных контактных слоев......74 4.1. Свойства силицидов и методы их синтеза......74 4.2. Физико-химическая модель взаимодействия двух контактирующих твердых фаз. Правило последовательности образования соединений......76 4.3. Физико-химическое обоснование критерия
определяющего последовательность образования соединений......87 4.4. Предсказание и экспериментальные наблюдения последовательностей образования силицидов в результате взаимодействия контактирующих фаз металла и кремния......90 4.5. Технология «Salicide»......133 4.6. Проблемы формирования силицидных контактных слоев......135 4.7. Выращивание окисла кремния на поверхности силицида......154 Глава 5. Пути повышения тепловой устойчивости систем металлизации. Принципы создания диффузионно-барьерных слоев......158 5.1. Классификация материалов диффузионно-барьерных слоев по механизму действия......158 5.2. Анализ процесса деградации тонкого слоя в составе многослойной системы......162 5.3. Критерии выбора материала диффузионно-барьерного слоя......166 5.4. Некоторые аспекты образования стабильного аморфного материала......168 5.5. Пример разработки диффузионно-барьерного материала......171 Глава 6. Диэлектрические слои многоуровневой системы металлизации......180 6.1. Функциональное назначение диэлектрических слоев в многоуровневой системе металлизации......180 6.2. Методы формирования диэлектрических слоев системы металлизации субмикронных СБИС......181 6.3. Химико-механическая полировка — ключевое технологическое направление в производстве СБИС с проектными нормами субмикронного диапазона......203 6.4. Интеграция процессов осаждения диэлектрических слоев и химико-механической полировки в технологию структур СБИС с многоуровневыми межсоединениями......213 Глава 7. Особенности технологий многослойной системы металлизации с медными межсоединениями......227 7.1. Формирование медных межсоединений путем прямой фотолитографии и сухого травления слоя меди......227 7.2. Электрохимическое заполнение медью узких траншей и контактных колодцев как элемент технологии «damascene»......231 7.3. Химическое заполнение медью узких траншей и контактных колодцев как элемент технологии «damascene»......239 7.4. Заполнение траншей медью с использованием процесса низкотемпературного плавления......252 Заключение......262 Литература......265