半導(dǎo)體具有導(dǎo)電的“導(dǎo)體”和不導(dǎo)電的“絕緣體” 的特性。在純硅中加入雜質(zhì)的離子注入工藝 (lon Implantation)使具有導(dǎo)電性的半導(dǎo)體可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)電流是否流動(dòng)。

反復(fù)進(jìn)行光刻,蝕刻,離子注入和沉積工藝,會(huì) 在晶圓上形成大量的半導(dǎo)體電路。電路正常運(yùn)行需要來自外部的電脈沖,為了保證順利傳輸信號(hào),根據(jù)半導(dǎo)體電路圖連接電路(金屬線)的過程,稱為金屬布線工藝。

滿足以上條件且具有代表性的金屬有鋁(Al)、 (Ti)、鎢(W)等等。那么,金屬布線工藝是如何完 成的呢?

鋁是具有代表性的半導(dǎo)體用金屬配線材料,是因 為它可加工性強(qiáng),與氧化膜(二氧化硅, Silicon Dixide)的粘附性好。

但是,當(dāng)鋁(Ai)與硅(Si)相遇時(shí),會(huì)相互混合。因 此,對于硅晶圓來說,在鋁接線過程中會(huì)出現(xiàn)接 合面被破壞的現(xiàn)象。為了防止這種情況的發(fā)生, 在鋁和晶圓接合面之間進(jìn)行沉積,增加起到阻擋 (Barrier)作用的金屬,稱為阻擋金屬(Barrier Metal)。這樣形成雙層薄膜后,可以防止接合面被破壞。 金屬布線也是通過沉積完成的。將金屬放入真空 室(Chamber)中,在低壓下煮沸或電擊時(shí),金屬 就會(huì)變成蒸氣狀態(tài)。這時(shí),將晶圓放入真空室中,就會(huì)形成金屬薄膜。

日益精細(xì)化的半導(dǎo)體工藝,通過不懈的研發(fā),不斷發(fā)生著變化。在金屬布線工藝中,也正向化學(xué) 氣相沉積(CVD)過渡。

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