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... 78 79 80 81 82 83 84... 140 141 142
|
|
|
|
ленная аномалия в поведении пленочных систем проявляется и на более поздних стадиях, когда в диффузионной зоне образуется лишь часть возможных интерметаллидов. Например, в системе Au—AJ сначала образуется Аи2А1, а затем АиА12 лишь после завершения роста. Присутствующие на диаграмме равновесия интерметаллиды Аи4А1 и AuAl в указанных пленочных системах вообще не наблюдаются. Образованию Au2AI предшествует обогащенная золотом фаза неопределенного состава с кубической структурой (а—6,4 нм). В процессе диффузионного отжига происходят упорядочение, рекристаллизация и появление фазы Аи2А1. Этот механизм установлен при изучении эпитаксиальных пленок Au—А1. В поликристаллических пленках механизм и последовательность образования интерметаллидов отличаются от эпитаксиальных систем. В системе Au—Pb появляется только одно (AuPb2) из двух промежуточных соединений (AuPb2 и Au2Pb), присутствующих на диаграмме состояния. Из двух промежуточных стабильных соединений в пленочной системе Ag—AI (Ag2AI, AgsAl) наблюдается Ag2Al. Второе соединение Ag3Al присутствует в незначительном количестве (менее 1%). Многослоевые композиции для контактов к пленочным резисторам из нитрида тантала TazN. Рассмотренная специфика диффузии в пленочных системах является определяющей для свойств многослойных пленочных композиций. Рассмотрим характерный пример, имеющий практическое значение для пленочных резисторов в микросхемах. Одним из таких типов резисторов являются стабильные пленочные резисторы из Ta2N. Однако высокодисперсный нитрид тантала активно взаимодействует даже с таким химически стойким материалом, "ак золото. Поэтому между поверхностью и золотым электродом необходимо ввести промежуточный слой или многослойную композицию, которые будут препятствовать взаимодействию Ta2N и Au. В настоящее время эта задача в той пли иной мере решается с помощью нескольких многослойных композиций для контактов к резисторам из Ta2N: Ti—Au, NiCr—Au, NiCr—Pd—Au. Рассмотрим, более подробно эти многослойные пленочные системы. Система Ti—Au. Двухслойная система титан — золото (толщина Ti около 100 нм, Au около 1 мкм) испытывает существенное старение при повышенной температуре 150—200°С. С увеличением времени выдержки переходное сопротивление и шумы существенно возрастают (рис. 6-6 и 6-7), что указывает на наличие взаимной диффузии 1 образованием интерметаллидов и гетерогенной структуры. Механическая стабильность системы нарушается уже прн выдержке при повышенной температуре в течение 10 ч; а через 100 ч пленочная система полностью отслаивается от резистора. Система NiCr—Au (20% Cr, 80% № — 50 нм; Au—1 мкм). Переходное сопротивление этой системы также возрастает со временем (рис. 6-9), однако при Г=150°С наблюдается систематическое уменьшение шумов. Эта тенденция сохраняется и при 250°С. Лишь при выдержке выше 100 ч шумы начинают расти. Система сохраняет механическую стабильность и хорошую адгезию при 150°С вплоть до 1000 ч. При 250° отслаивание наступает при выдержке дольше 300 ч. Система: №Сг—Ра*—Аи (№Сг —5—20 нм, Рс1 — 250— 500 нм; Аи—1,8 мкм). Палладий вводится между слоями №Сг и Аи, чтобы воспрепятствовать взаимодействию между этими слоями. Так как система Аи—Ра* относится к системам с неограниченной растворимостью, длительная выдержка при повышенной температуре приводит к диффузии палладия в золото и золота в палладий. Последнее обусловливает существенное повышение переходного сопротивления в зоне взаимной диффузии, прилегающей к границе раздела Аи/Рй. При этом с увеличением концентрации Р(1 в золоте резко увеличивается его переходное сопротивление (рис. 6-9,6). Электрические шумы №Сг— Ра*—Аи и №Сг—Аи примерно одинаковы. Однако старение, сопровождающееся увеличением ідо 10 1,0 0,1 0,01 \ АО : R \ 2 у ТІ 1 UlUi 1 1 1 1 1 1 и 1 111II 10 10000' 100 1000 Время Рнс. 6-7. Изменение сопротивления AR/R, %, при старении резисторов Ta2N с контактами системы Ti "(60 нм), Аи (1500 нм). / — 250°С; 2 — 150°С. шума и понижением механи ческой стабильности, у системы №Сг—Реї—Аи значительно меньше чем у №Сг—Аи, что явилось причиной широкого распространения системы №Сг—Ра—Аи в качестве контактов к пленочным резисторам из нитрида тантала. 10 о" а а С 4" й -20 30 Т=2Ь 0°С / /т= 150° 1 —— 70 і ь 1__ 5 После После напыления 250ос 10 30 100 300 1000 --При температуре—/ Рис. 6-8. Зависимость орсднсго показателя шума от времени, ч, при искусственном старении резистора с повышенной площадью контактов из Т1 (50 нм), Аи (1100 нм).
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 78 79 80 81 82 83 84... 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 |
