haku: @keyword mikropiiri / yhteensä: 5
viite: 2 / 5
| Tekijä: | Laurila, Tomi |
| Työn nimi: | Uudet mikropiirien metallointiratkaisut |
| New metallization schemes for integrated circuits | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 1998 |
| Sivut: | 95 Kieli: fin |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Materiaali- ja kalliotekniikan osasto |
| Oppiaine: | Elektroniikan materiaali- ja valmistustekniikka (Mak-113) |
| Valvoja: | Kivilahti, Jorma |
| Ohjaaja: | |
| Sijainti: | |
| Avainsanat: | mikropiiri metallointi diffuusionestokerros kupari pii integrated circuit metallization diffusion barrier copper silicon |
| Tiivistelmä (fin): | Tutkimustyön tarkoituksena oli kartoittaa ja tutkia ongelmia, joita kupariin pohjautuvaan mikropiirien valmistusteknologiaan siirtyminen aiheuttaa. Materiaalien keskinäisen vuorovaikutuksen perusteellisempi ymmärtäminen auttaa luotettavan ja taloudellisen metallointirakenteen kehittämisessä tulevaisuuden vaativiin mikropiirisovelluksiin. Työ on osa kesällä 1998 alkavan Suomen Akatemian rahoittaman kolmivuotisen tutkimushankkeen "Mikropiirien integrointi monikerrosalustoille" esitutkimusta. Kirjallisuudesta löytyy runsaasti tietoa kuparin käytöstä integroitujen piirien metallointirakenteissa. Tulokset ja tulkinnat eri ratkaisuista ovat kuitenkin varsin ristiriitaisia, ja tarkastelu keskittyy lähinnä sähköisiin ominaisuuksiin. Siksi tässä työssä käytettiin metallointien välisen yhteensopivuuden selvittämisessä termodynaamiskineettistä lähestymistapaa. Tällainen reaktiokineettinen tarkastelu tarjoaa luotettavimman perustan eri materiaaliratkaisujen analysointiin ja keskinäiseen vertailuun. Kokeellisessa osassa selvitettiin kahden esimerkkisysteemin termodynaamiskineettistä käyttäytymistä diffuusioparikokein. Testiolosuhteet pyrittiin valitsemaan siten, että vaikuttavia tekijöitä olisi mahdollisimman vähän ja ne olisivat helpommin kontrolloitavissa. Kokeiden ensisijaisena tarkoituksena oli kartoittaa varteenotettavimmat systeemit ja hankkia alustavaa tietoa näiden materiaalien keskinäisistä kompatibiliteeteistä sekä syntyvien mikrorakenteiden stabiilisuuksista. Tarkasteltaviksi systeemeiksi valittiin Cu-Si, Cu-Ti,Ti-Si ja Cu-SiC. Diffuusioparikokeet osoittivat kuparin reagoivan voimakkaasti piin kanssa muodostaen paksun pylväsmäisen morfologian omaavan yhdisteen. Titaanin kanssa kupari reagoi muodostaen useita metallienvälisiä yhdisteitä. Myös titaani ja pii reagoivat, tosin huomattavasti hitaammin kuin kupari ja pii. Tähän vaikuttaa mm. piin ja titaanin pinnalle tahattomasti muodostunut oksidikerros sekä kineettiset tekijät. Piikarbidin ja kuparin välillä ei kokeissa havaittu reaktiota, joten piikarbidi osoittautui varsin mielenkiintoiseksi vaihtoehdoksi metallisille diffuusionestokerroksille. Reaktioiden etenemisen havaittiin riippuvan voimakkaasti paikallisista tasapainotiloista rajapinnoilla. |
| ED: | 1998-06-25 |
INSSI tietueen numero: 13415
+ lisää koriin
INSSI