電子材料與器件工藝第七章接觸互連

RJ

VNCRexp(qVbNCR 7.2.2W＞W—整流接

WM＜WS當qVb＜0.3eV,反向電流If≥100A/cm2近似認為(1)n-Si:WM＜WS，p-Si:WM＞WS，(2)(3)7.2.31.薄層電阻ABCA,B間電阻B,C間電阻

R12R llR22R llRL1R2L2R2(L1L27.3.1

可 性MTFAexp( C:1861年,Gerardin在Pb-Sn,K-Na,Au-Hg,Bi-Hg等液體合金中首先發(fā)現(xiàn)了電遷移現(xiàn)1966年Blech,Sello發(fā)現(xiàn)了硅器件中鋁膜的 FF外電場作用在離子的作用 的作用力Fe:導電的電子對金屬離子的Fe

N * * d FtotalFF1

NZqE

d * d * Z* NZZ * Nd *W0Z*0離子受的力沿電場方向Z*0JNF E=j和=D/fkT，f:晶格類型修正系 JNDZqj影響離子流的因素：離子濃度；擴散系數(shù);有效原子價Z*0離子流沿電場方向運動,離子向負極遷移。Z*0離子流沿電子流方向運動離子向正極遷移。Z*的數(shù)值越大,材料的電遷移的質量流密度越大.沿晶粒邊界穿過晶粒Nb,NL,離子濃度；d

Js=(NsDs/fkT)JI=(NIDI/fkT) 合合J

Zq n ZDZnD2ZD(1/w1/h)n

/d)nn

nBDB2DII(1/w1/h)2DS(S/w)DGBj(GBj/dDl=

DGB=Ds=0.8--Al,Cuw>s晶粒邊界擴散流sws

J

ZqJJjJT

TJNJJd j

T x

N

d

x晶粒尺寸越大，電遷移通道越少，t5066.7%粒大小突然變化處，13.3 8鋁膜晶粒趨向于[111]的越多,其MTF越長S平均晶粒直徑，晶粒尺寸的標準離差，I[111]I[200[111][200 在晶粒相交的三相點要離子流保持不變,晶界間的夾角必Db1cos1Db2cos2Db3cos3=12,3分別是三個晶粒邊界與電場方向的夾角Db1,Db2,Db3因很難滿足 t50=Aj-n 結構常數(shù), 電流密度, 激活 常數(shù)，一般 MTTF=Awexp(w/l)AW，lw MTF=(wd/cjn)寬度減小后Wn4MTFW2Wn4MTFWn2隨WMTTF增加.Ea是鋁條寬度的函數(shù)。MTF t薄膜厚 m系tmtm0.5tmtm 增加。雜質元素有Cu,Si,MgCrMnNiTi等。 7.3.2Al—①ρ=易于淀積（真空蒸發(fā)，濺射），圖形化，①Al-Si 4Al+3SiO2→2Al2O3+2Al+6HCl→2AlCl3+2Al+3H2SO4→Al2(SO4)3+3H2↑Al2O3+2NaOH→2NaAlO2+2Al+2NaOH+2H2O→2NaAlO2+AlSi(Si:1~2M/SiAlCu(Cu:2~4M/SiM/Si電阻率（μΩ擴散激活能√√√√√√√√╳╳╳√╳√√√√√√√√╳╳╳抗電遷移能力(電遷移激活能低高高高低低

Poly-Si/Crys-SiM/Si（4Al+W→制 稀HF漂去接觸孔上的天然氧化層N2有機溶液超 濺射：在真空中充入惰性氣體(Ar)，施加一強電 定組分的硅化物CoSi2TiSi2MoSi2……H2/N2（H25%∶N2 2d2 nonor

r②當r= ③if：nr/no=99.9r

Q

p1VQ:系統(tǒng)泄漏率V:真空室容積P1:起始壓強 通常要求Q10-2 BTC-V- +

++++++++++++

++++++++++++++ （BT） VFB（-）=–Φms/q–Q-∴Qm=Q+-Q-=△VFB （RS:采用四探針 α—step R C