Контакты к кремню

В n/n-ых межэлементн. связи осуществляются с помощью пленочных пров-ов, которые соприкасаются с участк. кремния через окна в слое термически выращ-го окисла. Для осуществления электр-ой связи между эл-ми необходимо сформировать невыпрямл-й низкоомн. омическ. конт-т., проводящий пленки с кремнием.

Наиболее распростаненным матер-ом для конт-ов коммут. мин и конт-х площадок является алюминий. Он обладает Хорошей электропроводностью, хорошей адгезией к кремнию, пластичен, технологичен, образует низкоомн. контекст к кремнию дилев. Однако алюминий имеет ряд нежелательных свойств:

1)раствр-е кремния в Al

2)проникновение Al в кремн. при нагреве

в первом случае сниж.механическая прочность контакта. Во 2-ом происходит сдвиг p-n перехода вглубь кремния .

аллюминевая разводка хорошо работает на частотах до 1 ГГц и применяется в маломощных микросхемах с наибольшей надежностью.

В МС повышенной надежности используется коммутац. проводники и контакты к кремн.сост-ие из нескольких слоев различных материалов(см рис)

Конструкция контактного узла с использованием многослойной развертки

Контактный слой обеспечивает омический контакт кремния любого типа в любом диапазоне легирования. Контактный слой обеспечивает прочный контакт с siи материалами выше лежащих слоев. Этот материал должен иметь малую растворенность и малую диффузию подвижных в si, хорошую адгезию низкое сопротивление в контакте с кремнием способное к восстановлению окиси кремния. Обычно используется молибден, никель, хром, титан, платина, палладий и иридий.

Функции адгезионого слоя заключается в обеспечении высокой прочности сцепления, разводки с пленкой окиси кремния и контактным слоем в качестве материала этого слоя используется титан, молибден, хром. Проводящий слой выполняет основные функции разводки: имеет низкое сопротивление, обеспечивает надежный контакт с внешними выводами микросхемы. В качестве проводимого слоя используется золото и алюминий. Однако эти материалы образуют плохо проводимые интерметаллические соединения на границе с адгезионным слоем. Кроме этого золото обладает высокой проникающей способностью и проникает в кремний через контактный и агдгезионные слои. Поэтому в многослойных системах разводки исп.буферный слой который обеспечивает защиту от образования интерметаллического соед. В качестве буферного слоя прим: молибден, никель, платина, палладий.

Последним из наносных слоев является диэлектрический защитный слой, который защищает проводники от внешнего воздействия и в межоперационный период. Золото плохо окисляется, поэтому может исп.без защитного диэлектрика. Наилучшими эксплуатационными сво-ми обладают трехслойные системы:Титан-платина-золото; титан-молибден-золото; селецид платин-плата-золото.И четырехслойные:хром-титан-платина-золото.

Посленяя система обеспечивает не только хороший омический контакт но и работает при очень больших токах.

Толщина слоев: контактный и адгезионный(0.03-0.25мкм)Буфферный(0.15-0.4мкм)Проводящий слой(0.5-1мкм)

Дата добавления: 2014-11-24; просмотров: 449; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!