Материаловедение в микроэлектронике
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 77 78 79 80 81 82 83... 140 141 142
|
|
|
|
при нагревании (Т0бТп). Полная классификация макронапряжений в пленках приведена ниже. Классификация макронапряжений в пленках металлов Виды макронапрпжений Механизм возникновения Характер Знак Структурные Аннигиляция дефектов Выпадение пор Спекание пор Окисление или адсорбция Охлаждение нли нагревание Остаточные + Фазовые Конденсационные физико-химическне Конденсационные термические То же я • я я Остаточные То же Временные (остаточные) + +. -+ Многослойные композиции. Проводящие дорожки, контактные площадки и обкладки конденсаторов изготовляются в виде многослойных покрытий, имеющих обычно три слоя. Нижний тонкий порядка нескольких десятков или сотен нанометров слой предназначен для создания адгезии между подложкой и расположенным поверх него толстым (102—104 нм) слоем хорошо проводящего металла (Си, к%, Аи, А1), но неустойчивого против коррозии. Многослойные композиции покрываются сверху обычно никелем или другим устойчн-чивым к воздействию внешней агрессивной среды пленочным материалом. Контакты к пленочным резисторам [52—54] часто делаются двухслойными: верхний слой предназначен Для термокомпресснонно-го соединения, а нижний обеспечивает связь с материалом резистора. Для резистора нз нихрома используется подслой хрома. Для резисторов из силицида хрома ^гСг) нли силицида молибдена (Мо51г) подслоем служит пленка молибдена толщиной 50 нм, создающая хорошую адгезию. Для резисторов из нитрида тантала используются многослойные пленочные композиции: Ть—Аи, №Сг—Аи, №Сг—Р(1— Аи, №Сг—Си—Р(1—Аи н др. Специфика материаловедения многослойных пленочных систем требует отсутствия взаимной диффузии слоев материалов. В пленочных системах возможна диффузия поперечная (в направлении, перпендикулярном поверхности пленки) и продольная (параллельная поверхности пленки). Поперечной диффузии свойственны характерные закономерности, связанные с высокой концентрацией избыточных вакансий, возникающей в свежесконден-сированиой пленке и обусловливающей интенсивную диффузию в начальной стадии. Последняя характеризуется запаздыванием в образовании интерметаллическнх соединений. Интенсивность этой стадии зависит от скорости "рассасывания" первоначальной неравновесной концентрации вакансий до равновесного значения. Если время жизни избыточных вакансий достаточно велико н они достаточно долго задерживаются в объеме блоков-кристаллитов (прежде чем коагулировать в диски, микропоры, выйти на поверхности нли осесть на линейный, плоских и объемных дефектах), то происходит нитенснвиая днффузня. Такое явление наблюдалось в пленочной системе Ад—А1, причем алюмакий диффундирует на глубину до 70 нм, а серебро — 156 на 40 нм без образования интерметаллидов. Пограничная диффузионная область между пленками толщиной 110 нм представляет собой метастабильный пересыщенный раствор Ае—А1. Отжиг его приводит к выделению иитерметаллида Ао;^. При формировании зародышей иитерметаллида возникают локальные диффузионные процессы: миграция атомов А1, А% и вакансий к зародышам к%гк\. Одним из важных последствий выделения частиц новой фазы являются быстрый сток к ним избыточных вакансий и прекращение начальной диффузии. Начальная диффузия сопровождается интенсивной рекристаллизацией, приводящей к интенсивному смещению меж-зеренных границ в пленках и совершенствованию ориентации [111]. В системах, в которых избыточные вакансии быстро покидают объем блоков-кристаллитов, начальная диффузия наблюдается слабо или отсутствует. Исследование двухслойных эпитаксиальных пленок км—^й выявляет микроскопический механизм компенсации напряжений и несоответствия периодов решеток внутрии вне диффузионной зоны. В плоскости раздела до диффузионного отжига Метьюз наблюдал дислокации несоответствия в виде квадратной сетки с дислокационными линиями, параллельными направлениям [110] и [ПО] и векторами Бюргерса, равными -у в [ПО]. В процессе отжига плоскость раздела заменяется диффузионной областью переменного, состава. Скачкообразное изменение периодов решетки на границе превращается в непрерывное его изменение вдоль всей толщины диффузионной зоны [55]. Дислокация несоответствия в процессе отжига перемещается в диффузионной зоне скольжением н диффузионным переползанием (когда вектор Бюргерса лежит в плоскости границы раздела). Если же вектор Бюргерса наклонен к плоскости раздела, то возможно перемещение обоими способами. В поперечном сечении диффузионной зоны дислокации перегруппировываются. Изменение периода решетки в результате внедрения диффундирующих атомов компенсируется искажениями решетки. В результате вся диффузионная зона в плоскости, параллельной поверхности пленки, разбивается на блоки-зерна, окруженные границами. Вне этих блоков различие периодов на обеих границах диффузионной зоны скомпенсировано дислокациями за счет искажения решетки. Возникающие напряжения могут вызвать деформацию плевкн. Существенная роль границ блоков-кристаллитов проявляется при диффузии в системе Аи—№, когда образуются пересыщенные растворы Аи в N1 и N1 в Аи. При достижении определенного пересыщении происходит выделение частиц сплава по границам блоков-кристаллитов пленки-матрицы. Скорость диффузии по межкристал-литным границам резко увеличивается по сравнению с объемной Диффузией. После выделения частиц сплава матричный раствор оказывается менее насыщенным н в дальнейшем диффузионный процесс пересыщения может повториться [56]. В результате диффузия золота в зону раствора, обогащенного никелем, образуются "промежуточные" фазы (упорядоченные твердые растворы): Аи3№, Аи№, Аи№з. При протекании взаимной диффузии существенную роль играет диаграмма состояния исследуемой системы. На границе раздела между обоими металлами можно было бы ожидать стабильных фаз в соответствии с диаграммой. Однако начальная диффузия, как правило, не сопровождается выделением интерметаллидов. Опреде
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 77 78 79 80 81 82 83... 140 141 142
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
