View
32
Download
0
Category
Preview:
DESCRIPTION
Fémezés – vezetékhálózat kialakítása. Monolit technika. Követelmények. Ohmikus – ne függjön az áramiránytól Belső elemek összekötése Lehetőség a külvilághoz való kapcsolódáshoz. Lehetőségek. Galvanikus Ohmikus – ne függjön az áramiránytól Schottky – fém-félvezető átmenet egyenirányító - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Fémezés – vezetékhálózat kialakítása
Monolit technika
2
Követelmények
• Ohmikus – ne függjön az áramiránytól• Belső elemek összekötése• Lehetőség a külvilághoz való kapcsolódáshoz
3
Lehetőségek
Galvanikus• Ohmikus – ne függjön az áramiránytól• Schottky – fém-félvezető átmenet egyenirányító
Kapacitásos• Gate – tranzisztor vezérlő elektródája
4
A fémezés jellemzői
• Soros ellenállás (négyzetes ellenállás, fajlagos
ellenállás)
• Tapadás
• Köthetőség
• Ellenálló képesség
• Zárt áramkör
• Egyéb kívánalom:– g → ∞
– r → ∞ ideális kontaktus
5
MOS tranzisztor felépítése
kapacitiv
galvanikus
Elméleti áttekintés
7
Fém – félvezető kontaktusok
• n ohmikus• p nemlineáris
8
Fém – félvezető kontaktusok
• n nem ohmikus• p ohmikus
9
Alagúthatáson alapuló ohmikus kontaktus működése
10
A potenciálgát magassága különböző kontaktusokra
Típus Fém qΦM (eV) qΦB (eV)
n Al 4,10 0,69
p Al 0,38
n PtSi 5,30 0,85
p PtSi 0,25
n W 4,50 0,65
n Au 4,75 0,79
p Au 0,25
Si 4,2 - 5,3
11
IC gyártásban használt fémek fajlagos ellenállása
Fém Fajlagos ellenállás (μΩcm)
Al 2,60
Au 2,04
Ag 1,60
Mo 5,7
Ni 6,84
Pt 9,9
Cu 1,67
Ti 55
Si 1000
12
A vezeték hálózat kialakításának technológiai lépései
• Ablaknyitás – hozzáférés az alsó réteghez, vagy a hordozóhoz
• Rétegfelvitel – gőzölés, katódporlasztás, CVD (jó lépcsőfedés)
• A mintázat kialakítása – fotoreziszt, maratás, rétegeltávolítás
• Hőkezelés – Al-SiOx-Si Al-Si
13
A fémréteg felvitele 1.
14
A fémréteg felvitele 2.
0,1…0,01μm/perc 1 μm/perc
15
A fémrétegek marása 1.
• Korlát a szemcseméret
Fém Marószer Marási sebesség
Mo 1 ccHNO3
1 ccH2SO4
3 H2O
38 H3PO4 (85%) 0,5 μm/min
15 HNO3
30 CH3COOH
75 H2O
Pt 8 H2O 0,05 μm/min
7 HCl 85°C
1 HNO3
16
A fémrétegek marása 2.Au 4 g KI 0,5-1 μm/min
1 g I
40 ml H2O
Ti 9 H2O 12 μm/min
1 HF 32°C A HF oldat töménységével szabályozható
W 34 g KH2PO4 0,16 μm/min
13,5 g KOH
33 g K3Fe(CN)6
H2O-val 1l-re feltölteni
Al H3PO4 buborék!
HNO3
izopropil alkohol
17
Material to be Etched Chemicals Ratio Comments
Molybdenum (Mo) HCl : H2O2 1:1 ---
Molybdenum (Mo) H2SO4 : HNO3 : Water 1:1:1 ---
Nichrome H2SO4 --- use at 100 C
Nichrome HCl : HNO3 : Water 1:1:3 ---
Nickel (Ni) HCl : HNO3 5:1 ---
Nickel (Ni) HF: HNO3 1:1 ---
Palladium (Pd) HCl : HNO3 3:1Aqua Regia;
discard after use
Platinum (Pt) HCl : HNO3 : Water 3:1:4 use at 95 C
Platinum (Pt) HCl : HNO3 8:1age for 1 hour;
use at 70 C
Polysilicon (Si) HNO3 : Water : HF 50:20:1remove oxide first;540 nm/min @ 25C
Polysilicon (Si) HNO3 : HF 3:1remove oxide first;
high etch rate:4.2 micron/min
18
Material to be Etched Chemicals Ratio Comments
Aluminum (Al)H3PO4 : Water : Acetic
Acid : HNO3
16:2:1:1PAN Etch;
200 nm/min @ 25 C;600 nm/min @ 40 C
Aluminum (Al) NaOH : Water 1:1may be used at 25 C but etches faster at a higher temperature
Aluminum (Al) H3PO4 ---must be heated to 120
C
Chromium (Cr) HCl : Water 3:1 ---
Chromium (Cr) HCl:Glycerin 1:1 ---
Copper (Cu) HNO3 : Water 5:1 ---
Copper (Cu) Ammonium Persulphate --- ---
Gold (Au) KI : I : Water115 g : 65 g :
100 ml---
Gold (Au) HCl : HNO3 3:1Aqua Regia;
discard after use
Iron (Fe) HCl : Water 1:1 ---
Iron (Fe) HNO3 : Water 1:1 ---
Lead (Pb) Acetic Acid : H2O2 1:1for dissolving solder
connections
Lead (Pb)Acetic Acid : H2O2 :
Water2:2:5 ---
19
A fémezés hibái 1.
20
A fémezés hibái 2.
21
A fémezés hibái 3.
22
Tervezési szabályok kialakulása 1.
23
Tervezési szabályok kialakulása 2.
24
Tervezési szabályok kialakulása 3.
25
A válaszidő függése a gate hosszúságától
26
A gate és a hozzávezetések késleltetése a méret függvényében
27
A fémezés kialakítása
28
A parazita kapacitások méretfüggése 1.
29
A parazita kapacitások méretfüggése 2.
30
Az órajel függése a csíkszélességtől
31
Fémezés készítése
32
Dual damascene: egyszerre átvezetés és vezetékek
33
Különleges fémezések 1.
34
Különleges fémezések 2.
35
Különleges fémezések 3.
36
Multichip modulok 1.
37
Multichip modulok 2.
Recommended