课程内容：
1 电极接触及表面内电极的制备要求
1.1 电极接触
1.1.1 表面内电极接触
1.1.2 表面内电极与外电极接触
1.1.3 管芯背面与管座的接触
1.2 表面内电极的制备要求
1.2.1 工艺应用性好
1.2.2 电极与电性区接触为欧姆接触
1.2.3 电极材料的电阻率低
1.2.4 电极材料与管芯表面粘附性好
1.2.5 表面电极完整性好
1.2.6 表面电极物理、化学稳定性好
1.2.7 电极材料的热、电稳定性好
2 表面内电极与电性区间的欧姆接触
2.1 欧姆接触的基本原理
2.2 金-半的欧姆接触方式
2.2.1 低势垒欧姆接触
2.2.2 高复合欧姆接触
2.2.3 重掺杂欧姆接触
3 表面内电极的制备
3.1 电阻丝加热真空蒸发
3.1.1 蒸发设备
3.1.1.1 真空蒸发室
3.1.1.2 抽真空设备
3.1.1.3 电阻丝加热器
3.1.1.4 衬底加热器
3.1.1.5 测真空设备
3.1.2 有关蒸发质量的讨论
3.1.2.1 蒸发需在较高真空下进行
3.1.2.2 真空度与蒸发金属膜的关系
3.1.2.3 蒸发金属膜厚度及测定
3.1.2.4 真空蒸发存在的问题
3.2 电子束蒸发
3.2.1 电子束蒸发设备
3.2.1.1 蒸发源
3.2.1.2 置片底盘
3.2.2 电子束蒸发的优点
3.2.2.1 蒸发获得的金属膜纯度高
3.2.2.2 蒸发获得的金属膜厚度均匀性好
3.2.2.3 工作效率高
3.3 磁控溅射
3.3.1 磁控溅射设备
3.3.1.1 设备工作原理
3.3.1.2 设备特点
3.3.2 磁控溅射的优点
3.3.2.1 可获得比例精确的合金膜
3.3.2.2 可获得多层金属膜
3.3.2.3 可淀积难熔金属
3.3.2.4 淀积膜均匀性、重复性及台阶覆盖率好
4 多层电极
4.1 铝电极易失效的原因
4.1.1 与铝本身的性质有关
4.1.2 铝的电迁移（电徙动）
4.1.3 铝与硅、二氧化硅的不良化学反应
4.2 解决电极失效的方法-采用多层电极
4.2.1 多层电极的结构
4.2.2 多层电极的材料要求
5 多层布线
5.1 集成电路对布线的要求
5.1.1 互连线尽量短
5.1.2 互连线电阻尽量低
5.1.3 互连线不能交叉
5.1.4 避免经过过薄的氧化层
5.1.5 内引线键合点分布均匀、合理
5.2 满足要求的方法-多层布线
5.2.1 多层布线
5.2.2 多层布线的优点
5.3 多层布线的介质和金属
5.3.1 常用介质
5.3.2 常用金属
5.4 影响多层布线的因素
5.4.1 要求互连孔刻透而不过蚀
5.4.2 要求层间绝缘性好
5.4.3 要求台阶覆盖率好
课程重点：本章介绍了表面内电极接触与互连中的有关表面内电极与电性区的欧姆接触、电极接触制备、表面内电极的制备工艺、多层电极和有关多层布线等方面的问题。介绍了电极接触及表面内电极的制备要求，对于电极接触指出：器件制造中管芯电极及与外部构件的连接有两类接触，一类为电极性接触（欧姆接触）、另一类为非电极性接触；器件制造所有的接触均归属于这两类接触；其中表面内电极接触，不管分离器件还是集成电路均为电极性接触；而表面内电极与外电极（管脚）接触，不管分离器件还是集成电路均为电极性接触；管芯背面与管座的接触，对分离器件要求为电极性接触，对集成电路可为非电极性接触。介绍了表面内电极的制备要求，给出了七个要求，综合这些要求认为铝是最符合要求的金属。讨论了欧姆接触的基本原理及表面内电极与电性区间的欧姆接触的实现方式，给出了欧姆接触的定义，讨论了其表达方式及欧姆接触的基本原理；对表面内电极与电性区间的欧姆接触指出：这属于金-半的欧姆接触，实现的方式有三种，一种是低势垒欧姆接触、另一种是高复合欧姆接触、还有一种是重掺杂欧姆接触。介绍了三种表面内电极的制备工艺，第一种是电阻丝加热真空蒸发，介绍了其真空蒸发设备、对蒸发的质量进行了讨论、还讨论了真空蒸发存在的问题，由此引入了后两种制备工艺；第二种是电子束蒸发，介绍了电子束蒸发设备、讨论了电子束蒸发的优点；第三种是磁控溅射，介绍了磁控溅射设备、讨论了磁控溅射的优点。介绍了有关多层电极，其中先介绍了铝电极易失效的原因、指出采用单质金属是不能起到根本改善作用的、只有采用多层电极；介绍了多层电极的结构、多层电极的每一层材料要求。介绍了有关多层布线，指出多层布线是规模较大的集成电路的特有工艺；讨论了多层布线的优点；介绍了常用于多层布线的介质和金属；讨论了影响多层布线质量的因素。
课程难点：管芯电极及与外部构件的连接有哪两类接触、电极性接触是什么性质的接触、非电极性接触是什么性质的接触；器件制造所有的接触均归属于这两类接触；关于表面内电极接触，为什么不管分离器件还是集成电路均为电极性接触；而对表面内电极与外电极（管脚）接触，为什么也是不管分离器件还是集成电路均为电极性接触；有关管芯背面与管座的接触，为什么对分离器件要求为电极性接触，而对集成电路可为非电极性接触。有关表面内电极的制备要求，为什么说铝是最符合要求的金属。有关欧姆接触的基本原理、欧姆接触的定义、欧姆接触的描述方式。有关表面内电极与电性区间的欧姆接触的实现方式，为什么说这属于金-半的欧姆接触，实现的方式有哪三种，什么是低势垒欧姆接触、什么是高复合欧姆接触、什么是重掺杂欧姆接触。有关三种表面内电极的制备工艺，什么是电阻丝加热真空蒸发，关于其真空蒸发设备、对蒸发的质量进行了讨论、还有真空蒸发存在的问题；什么是电子束蒸发，关于电子束蒸发设备、电子束蒸发具有什么优点；什么是磁控溅射，有关磁控溅射设备、磁控溅射具有什么优点。有关多层电极，铝电极易失效的原因是什么、为什么采用单质金属是不能起到根本改善作用的、采用的多层电极具有什么形式；对于多层电极的结构，多层电极的每一层材料有什么要求。有关多层布线，为什么说多层布线是规模较大的集成电路的特有工艺；多层布线具有什么优点；常用于多层布线的介质和金属有哪些；影响多层布线质量的因素有哪些，它们是如何对多层布线质量造成影响的。
基本概念：
1 欧姆接触-具有线性和对称的伏安特性，且接触电阻远小于材料体电阻的一类接触。
2 比接触电阻-零偏压下，与接触面积有关的电阻值。定义为零偏压下，电流密度对电压偏微商的倒数。
3 低势垒金-半欧姆接触-指由于金-半功函数的差异，在金属与半导体接触时使界面耗尽层中势垒高度降低的一类接触。
4 高复合金-半欧姆接触-指由于在金-半欧姆接触界面上人为造成结构损伤，相当与在界面耗尽层中提供了大量产生复合中心，该中心成为控制电流主机构的一类接触。
5 重掺杂金-半欧姆接触-指采取重掺杂措施使界面耗尽层中势垒宽度变窄，使载流子具有穿越势垒能量的一类接触。
基本要求：要求知道管芯电极及与外部构件的连接有哪两类接触，清楚电极性接触是什么性质的接触，清楚非电极性接触是什么性质的接触；能够知道器件制造所有的接触均归属于这两类接触；了解什么是表面内电极接触，清楚为什么不管分离器件还是集成电路均为电极性接触；了解什么是表面内电极与外电极（管脚）接触，清楚为什么不管分离器件还是集成电路也是均为电极性接触；清楚的了解管芯背面与管座的接触，知道为什么对分离器件要求为电极性接触、而对集成电路可为非电极性接触的原因。知道表面内电极的制备要求，了解为什么说铝是最符合要求的金属。知道欧姆接触的基本原理、欧姆接触的定义、欧姆接触的描述方式。清楚的知道表面内电极与电性区间的欧姆接触的实现方式，清楚为什么说这属于金-半的欧姆接触，知道实现的方式有哪三种，知道什么是低势垒欧姆接触、知道什么是高复合欧姆接触、知道什么是重掺杂欧姆接触。清楚的了解三种表面内电极的制备工艺，知道什么是电阻丝加热真空蒸发，了解关于其真空蒸发设备、能够对蒸发的质量进行了讨论、还要求知道真空蒸发存在的问题；知道什么是电子束蒸发，了解关于电子束蒸发设备、知道电子束蒸发具有什么优点；知道什么是磁控溅射，了解有关磁控溅射设备、知道磁控溅射具有什么优点。了解有关多层电极的内容，知道铝电极易失效的原因是什么、清楚为什么采用单质金属是不能起到根本改善作用的、知道采用的多层电极具有什么形式；了解多层电极的结构，知道多层电极的每一层材料有什么要求。清楚的了解多层布线的内容，知道为什么说多层布线是规模较大的集成电路的特有工艺；了解多层布线具有什么优点；知道常用于多层布线的介质和金属有哪些；清楚影响多层布线质量的因素有哪些，知道它们是如何对多层布线质量造成影响的。
第九章 表面内电极接触与互连作业
思考题4题
