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2026-04-24 05:35本頁面

　　

【正文】膜作為雙層布線的絕緣介質(zhì)；（ 3）利用 Si3N4 膜能有效地防止 Na+ 沾污，并有良好的絕緣性能、較高的擊穿電壓和高度的化學(xué)穩(wěn)定性，以及抗輻照能力，常用于芯片最終的鈍化層。五、氧化鋁（ Al2O3）鈍化膜與 SiO2 、 Si3N4 相比有如下優(yōu)點（ 1）抗輻射能力比 SiO2 、 Si3N4 強；（ 2）具有負(fù)電荷效應(yīng)，可得到正的平帶電壓，如用 MAOS結(jié)構(gòu)，易制得 N溝道增強性器件；（ 3）等平面陽極氧化生成的 Al2O3 鈍化膜，由于芯片表面平整，非常適合進行多層布線；（ 4） Al2O3 和 Si3N4 一樣對 Na+ 的阻擋能力很強；（ 5）機械強度和硬度均高于 SiO2（結(jié)晶 Al2O3 俗稱剛玉，硬度僅次于金剛石和碳化硅）。 Al2O3的制備工藝（ 1） CVD法（三氯化鋁水解法） AlCl3 室溫下為固體，必需加熱并恒溫使其升華成氣體，升華溫度 100 ~ 150℃ 。 )(61200~400)(3)()()(750)()(32223222氣氣氣氣氣以上氣氣H C lOAlCHOHA lC lCOOHCHCO???????? （ 2）濺射法除采用 Ar +O2 作濺射氣氛（反應(yīng)濺射）或用高純 Al2O3 靶代替高純鋁靶（非反應(yīng)濺射）外， Al2O3 膜濺射的原理、設(shè)備、操作步驟等均可參照第八章金屬薄膜的制備工藝。（ 3）電解陽極氧化基本原理陽極氧化是制造金屬氧化物膜的一種電化學(xué)方法，在兩極上發(fā)生的反應(yīng)如下：陽極：陰極：根據(jù)生成氧化物膜的性質(zhì)可分為多孔型陽極氧化和無孔型陽極氧化。當(dāng)電解液中含有對金屬起腐蝕和溶解作用的酸（磷酸、氫氟酸）時，在陽極氧化的同時還發(fā)生對氧化物的腐蝕、溶解作用，因此它邊氧化、邊滲透，直至全部金屬膜被氧化為止。無孔型陽極氧化的電解液（硼酸、檸檬酸）對金屬和金屬氧化物沒有腐蝕或溶解作用，在陽極氧化時金屬表面生成一層氧化層后就不再被進一步氧化，故能形成一定厚度的氧化層。 OHOAleOHAl 232 3662 ???? ????? 222 HeH 等平面陽極氧化工藝流程圖：（ a）蒸鋁、（ b）光刻 (互連圖 )、（ c）等平面陽極氧化、（ d）光刻（保護壓焊點）、（ e）陽極氧化互連線六、聚酰亞胺（ PI）鈍化膜特點（ 1）膜可帶負(fù)電荷聚酰亞胺的長鏈大分子中，經(jīng)常在 COC鍵處發(fā)生斷裂，聚合物中出現(xiàn)過剩氧所致。因此，與熱生長 SiO2一起使用可以補償 SiO2中的固定正電荷。（ 2）化學(xué)穩(wěn)定性好，且疏水；（ 3）延展性好，不易裂，膜的應(yīng)力??；（ 4）抗輻照能力強。聚酰亞氨膜的鈍化工藝（ 1）將待鈍化的硅芯片（一般是蒸鋁并光刻鋁后的硅片）旋涂一薄層聚酰胺酸溶液；（ 2）在 110℃ 前烘 20~30min，使溶劑揮發(fā)；（ 3）涂光刻膠、曝光、顯影、腐蝕、去膠獲得光刻圖形；（ 4）在 300℃ 加熱亞胺化 1小時。聚酰亞氨膜的應(yīng)用（ 1）用作多層布線的中間介質(zhì)層。因其制作工藝過程中的可流動性，可避免用 SiO2作中間介質(zhì)膜時造成臺階處鋁斷裂。（ 2）用作硅芯片的最終鈍化層。 167。鈍化膜結(jié)構(gòu) 一、雙層結(jié)構(gòu) SiO2PSG結(jié)構(gòu) SiO2Si3N4結(jié)構(gòu) SiO2Al2O3結(jié)構(gòu) 二、多層鈍化結(jié)構(gòu) 第三層鈍化層由于是在金屬化以后形成，其淀積及熱處理溫度均不能高于金屬化的溫度，因此必須采用低溫技術(shù) ，如PECVD生長 Si3N4 、濺射 Si3N4 、聚酰亞胺等。結(jié) 束

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