Металлизация высокотемпературных кремниевых ИС на основе сплава вольфрама с титаном

Одним из приоритетных направлений развития электроники как в нашей стране, так и за рубежом является создание кремниевых полупроводниковых приборов и ИС с субмикронными топологическими нормами, способных функционировать при температуре 200 °С и выше. К критическим узлам кремниевой электронной компонентной базы с точки зрения тепловой устойчивости относится металлизация. В последнее время в качестве материала межсоединений используется вольфрам, который имеет более высокую электромиграционную стойкость по сравнению с алюминием (с добавками кремния и меди) и медью. В работе представлены результаты исследования технологических режимов магнетронного осаждения пленок сплава W(Ti-15 %). При исследовании механических свойств пленок установлено, что структура W(Ti-15 %)-Si характеризуется пониженным уровнем механических напряжений в латеральном направлении по сравнению со встроенными механическими напряжениями в структуре W-Si. Выявлено, что усилие на отрыв пленки сплава вольфрама с титаном превышает усилие на отрыв пленки вольфрама приблизительно в три раза. Показано, что металлизация на основе сплава вольфрама с титаном характеризуется более высокой электромиграционной стойкостью по сравнению с металлизацией на основе сплава алюминий - медь - кремний. Сравнительный анализ электрофизических и механических характеристик осажденных на кремний пленок вольфрама и сплава вольфрама с титаном подтвердил перспективность использования последних в качестве меж-соедниений в теплоустойчивых кремниевых ИС.
Алексей Николаевич Белов
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, Россия
Александр Анатольевич Голишников
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, Россия
Денис Андреевич Костюков
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, Россия
Василий Иванович Шевяков
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, Россия
Поделиться