alias: Al,铝

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Al是目前集成电路工艺中最常用的金属互连材料, 但Al连线也存在一些比较严重的问题: 电迁移严重、电阻率偏高、浅结穿透等 ^ba92af

Al互连

130nm以上工艺
溅射Al膜
干法刻蚀铝膜
存在问题
Al钉
电迁移
电阻高

Al钉

硅向铝中扩散，形成孔隙，
退火时，形成铝钉

![[A=材料=Al image 1.png]]

电迁移

大电流密度下（IC中电流密度可达105A/cm2），金属在电子碰撞下发生迁移，正极附近聚集，负极附近出现空洞

Al电迁移

Al中加入1－4％Cu减少Al中的晶粒边界扩散效应
加一层Ti， TiN，W减少电迁移
W做一层互连金属：局部互连

![[A=材料=Al image 2.png]]

![[A=材料=Al image 3.png]]

电迁移使导线断路或短路，从而引起IC失效。具体表现为：

  • 在互连引线中形成空洞，增加了电阻
  • 空洞长大，最终贯穿互连引线，形成断路
  • 在互连引线中形成晶须，造成层间短路
  • 晶须长大，穿透钝化层，产生腐蚀源

![[A=材料=Al image 4.png]]