Медь и алюминий, металлизация Опции

[BarsMonster]

Терзает меня один лишь вопрос:
почему делают или всю металлизацию алюминием, или всю медью со всем связанным с ней гемором.

Почему не делают только M1-M2 алюминием (чтобы кремний не загрязнять), а дальше - медь безо всяких barrier metals?
Неужели электропроводность меди окруженной SiO2 так сильно падает? Не вполне понимаю физику этого процесса.

[EUrry]

Медь сильно гадит параметры кремния, например, подвижность носителей заряда.

[BarsMonster]

Медь сильно гадит параметры кремния, например, подвижность носителей заряда.

Да, это понятно, и понятно почему оно так.
Потому я и предлагаю оставить M1 и M2 алюминием (или вольфрамом как это иногда делают).

[Jurenja]

... предлагаю оставить M1 и M2 алюминием (или вольфрамом как это иногда делают).

Не представляю себе как такое будет говорить частное лицо или даже небольшая фирма в адрес крупной полупроводниковой фабрики.
Заметит ли слон муху?...

[BarsMonster]

Не представляю себе как такое будет говорить частное лицо или даже небольшая фирма в адрес крупной полупроводниковой фабрики.
Заметит ли слон муху?...

Вы меня не правильно поняли. У всего всегда есть причина.
Вот я и спрашиваю, почему это не работает :-)

Ведь если что-то простое не делают - значит либо это не работает, либо коммерчески невыгодно.

[BarsMonster]

Вопрос по прежнему актуален...

[M@kar]

Мне кажется, что наоборот еще могли бы делать. Просто в плотноупакованных ИС ширина соединительных линий с помощью первых слоев металлизаций, в основном, минимальна, поэтому требуется чтобы при минимальных размерах была максимальная проводимость, да и тепло с нижних слоев тяжело отводится. А верхними слоями уже соединяются более крупные узлы ИС, следовательно их делают толще и можно из алюминия бы сделать. Ну это мне так кажется.

Сообщение отредактировал M@kar - Dec 16 2011, 09:16

[cdsinit]

Мне кажется, что наоборот еще могли бы делать. Просто в плотноупакованных ИС ширина соединительных линий с помощью первых слоев металлизаций, в основном, минимальна, поэтому требуется чтобы при минимальных размерах была максимальная проводимость, да и тепло с нижних слоев тяжело отводится. А верхними слоями уже соединяются более крупные узлы ИС, следовательно их делают толще и можно из алюминия бы сделать. Ну это мне так кажется.

Медь в глубоких субмикронных процессах используется по причине большей стойкости к эффекту электромиграции ( http://ru.wikipedia.org/wiki/Электромиграция )
Явление электромиграции актуально для всех слоев металлизации. Шины питания (для них наиболее жесткие нормы по EM) могут находиться в любом слое.
Тепло в ИС на объемном кремнии отводится в основном через подложку, кремний хороший проводник тепла.

[M@kar]

Медь в глубоких субмикронных процессах используется по причине большей стойкости к эффекту электромиграции ( http://ru.wikipedia.org/wiki/Электромиграция )
Явление электромиграции актуально для всех слоев металлизации. Шины питания (для них наиболее жесткие нормы по EM) могут находиться в любом слое.
Тепло в ИС на объемном кремнии отводится в основном через подложку, кремний хороший проводник тепла.

Спасибо за просветление.

[BarsMonster]

В общем отвечу сам: медь, как и другие благородные металлы быстро дифундирует через диэлектрики.
Так что отсутствие меди в М1 не решает этой проблемы.

А раз уж начали использовать медь с барьерами - нет причины не использовать её и на нижних уровнях, дешевле чистым алюминием уже бы не получилось.

[EUrry]

В общем отвечу сам: медь, как и другие благородные металлы быстро дифундирует через диэлектрики.
Так что отсутствие меди в М1 не решает этой проблемы.

А раз уж начали использовать медь с барьерами - нет причины не использовать её и на нижних уровнях, дешевле чистым алюминием уже бы не получилось.

Давно ли медь облагородилась? И давно ли просто медь стала дешевле алюминия? Или тут уже учитывается стоимость технологии формирования и всё меняется?

[BarsMonster]

Давно ли медь облагородилась? И давно ли просто медь стала дешевле алюминия? Или тут уже учитывается стоимость технологии формирования и всё меняется?

In physics, the definition of a noble metal is even more strict. It is required that the d-bands of the electronic structure are filled. Taking this into account, only copper, silver and gold are noble metals, as all d-like bands are filled and do not cross the Fermi level

О цене я говорю, что иметь 2 набора оборудования: 1 для алюминия одно для меди не дешевле чем делать все медью на одном железе.

[nikolascha]

А откуда информация, что делают металлизацию либо всю алюминием, либо всю медью?

По поводу установки, то в принципе установка напыления поддерживает сразу несколько материалов, т.к. даже алюминий делают с подслоем из какого-нибудь нитрида титана, думаю их напыляют сразу один за другим. Другое дело, что медь "загадит" установку, что потом от неё сложно будет избавиться, поэтому, думаю, всё же для осаждения меди отдельная установка требуется...

[urrik16]

По-моему, дело в коэффициенте теплового расширения - у алюминия он в 1.4 раза больше, чем у меди. А значит возникнет проблема с межслойными переходами между медным и алюминиевым слоями, которые (межслойные переходы) при нагревании-охлаждении начнут деформироваться.