Тонкослойные материалы в современных ИМС. Важная особенность тонкослойных материалов для технологии ИМС. Физико-химические основы ХОГФ

Лекция 2

Тонкослойные материалы в современных ИМС

2.1. Тонкослойные материалы в ИМС

2.2. Важная особенность тонкослойных  материалов для технологии ИМС

2.3. Физико-химические основы ХОГФ

2.4. Химические реакции

2.5. Основные функциональные зависимости ХОГФ

2.6. Проблематика ХОГФ

2.7. Аппаратура для ХОГФ

2.8. Методика осаждения слоев и основные параметры оборудования

2.9. Краткие основы вакуумной техники

2.10. Измерение давления

2.11. Соотношение единиц измерения в вакуумной технике

***

2.1. Тонкослойные материалы в ИМС

Основой современных многоуровневых ИМС являются тонкие слои  диэлектрических, полупроводниковых и металлических материалов, используемые для создания конструкционных элементов интегральных микросхем. Они используются для создания изоляции в подложке, изготовления активных и пассивных элементов ИМС. Кроме того, они применяются в качестве вспомогательных материалов для создания элементов ИМС с участием других тонкослойных материалов, а после использования могут удаляться с поверхности подложки. 

Схема поперечного сечения транзисторной структуры в условной многоуровневой КМОП ИМС, с проектными нормами менее 0.25 мкм, приведена на рис.2.1. Она иллюстрирует пример местоположения тонкослойных материалов (поликристаллического кремния, диоксида кремния, нитрида кремния, силикатных стекол) в современной микросхеме. Дополнительная расшифровка аббревиатур тонкослойных материалов, общие сведения о методах и условиях получения тонкослойных материалов, об используемых исходных реагентах, дается в табл. 2.1. 

Рис.2.1. Упрощенная схема поперечного сечения транзисторной структуры металл-оксид-полупроводник в интегральной микросхеме с изолирующими областями в кремнии и несколькими слоями металлических проводников (показано не в масштабе). 

Обозначения: 1- подложка кремния; 2изолирующая канавка в кремнии, заполненная диоксидом кремния; 3область стока-истока транзистора; 4- подзатворный термический диоксид кремния; 5-затвор транзистора; 6изолирующая область “спейсер”; 7контакт из вольфрама; 8-слой межуровневого диэлектрика; 9-слой первого уровня алюминия; 10-слой межслойного диэлектрика; 11-слой второго уровня алюминия; 12-слой фосфоросиликатного стекла; 13-слой нитрида кремния; 14-вскрытая область для приваривания проволочного контакта. Примечание: области 10 и 11 могут повторяться неоднократно.

Таблица 2.1