alias: 合金化,金属化

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金属化的要求

低电阻
与器件的电学接触：欧姆或肖特级接触
台阶的覆盖性
刻蚀方法（刻蚀、CMP）
热、机械稳定性
可靠性：电迁移

电路延时正比于互连线长度的平方
全局互连Al，Cu
局部互连(短，电阻要求不高）
多晶硅，10-4，可以经受高温，
硅化物WSi2, TaSi2, MoSi2, TiSi……

金属导线在晶圆上制成后会也会进行热处理。这些导线在电路的各个器件之间承载电流。为了确保良好的导电性，金属会在450℃热处理后与晶圆表面紧密熔合。
合金步骤是实现金属化的过程，对于器件的稳定性有良好的促进作用。还助于消除在物理工艺过程中产生的电离陷阱，积累电荷的因素。

目的：使接触孔中的铝与硅之间形成低欧姆接触，并增加铝与二氧化硅之间的附着力，使互连线和压焊点牢固的固定在硅片上。
关键：合金温度和合金时间的控制。
定义：通过真空蒸发或溅射等方法形成金属膜，然后通过光刻、刻蚀，把金属膜的连接线刻画形成金属膜线，这是构成器件功能的关键。

随着微电子器件特征尺寸越来越小，硅片面积越来越大，集成度水平越来越高，对互连和接触技术的要求也越来越高。除了要求形成良好的欧姆接触，还要求布线材料满足以下要求：
(1) 电阻率低，稳定性好；
(2) 可被精细刻蚀，具有抗环境侵蚀的能力；
(3) 易于沉积成膜，粘附性好，台阶覆盖好；
(4) 具有很强的抗电迁移能力，可焊性良好。

若只是简单的将金属和半导体连接在一起，接触区就会出现整流效应，这种附加的单向导电性，使得晶体管或集成电路不能正常工作。要使接触区不存在整流效应，就是要形成欧姆接触。

1.欧姆接触

良好的欧姆接触应满足以下的条件：电压与电流之间具有线性的对称关系；接触电阻尽可能低，不产生明显的附加阻抗；有一定的机械强度，能承受冲击、震动等外力的作用。
形成欧姆接触的方法有三种：半导体高掺杂的欧姆接触、低势垒高度的欧姆接触和高复合中心欧姆接触。

半导体高掺杂的欧姆接触

在器件制造中常使用半导体高掺杂接触方法。由于隧道穿过几率与势垒高度密切相关，而势垒高度又取决于半导体表面层的掺杂浓度。势垒越窄，遂穿效应越明显，而势垒的宽度取决于半导体的掺杂浓度，掺杂浓度越高，势垒越窄。因此，只要控制好半导体的掺杂浓度，就可以得到良好的欧姆接触。当掺杂浓度越高，通常大于1019 /cm3时，半导体表面势垒高度很小，载流子可以以隧道方式穿过势垒，从而形成欧姆接触。该方式的接触电阻是随掺杂浓度变化而变化的。

低势垒高度的欧姆接触

低势垒高度的欧姆接触是一种肖特基接触，比如铂与P型硅的接触。当金属功函数大于P型功函数，而小于N型硅功函数时，金属-半导体接触即可形成理想的欧姆接触。但是，由于金属-半导体界面的表面态的影响，使得半导体表面感应空间电荷区层，形成接触势垒。因此，在半导体表面掺杂浓度较低时，很难形成较理想的欧姆接触。

高复合中心欧姆接触

当半导体表面具有较高的复合中心密度时(???什么意思)，金属-半导体间的电流传输主要受复合中心所控制。高复合中心密度会使接触电阻明显减小，伏安特性近似对称，在此情况下，半导体也可以与金属形成欧姆接触。

2.合金工艺

合金法又叫烧结法，这种方法不仅可以形成欧姆接触，而且也可制备PN结。合金时，将金属放在晶圆上，装进模具，压紧后，在真空中加热到熔点以上，合金溶解与晶圆凝固而结合在一起，形成欧姆接触，合金完成。整个过程分为升温、恒温、降温三个阶段。