о використовувати мідні з'єднання. Але виникає резонне питання: якщо мідь володіє такими чудовими властивостями і настільки приваблива для виробництва мікросхем, то чому її не застосовували раніше? Зокрема, поряд з розглянутими перевагами мідь має низку властивостей, що створюють чимало труднощів у процесі виробництва мікросхем. Справа в тому, що мідь легко дифундує в глиб кристала, що викликає псування мікросхеми. Тому потрібно було докласти чимало зусиль, щоб уникнути цього небажаного явища. Крім того, мідь, на відміну від алюмінію, погано піддається травленню, тому технології створення мідних і алюмінієвих внутріслойних з'єднань в корені розрізняються. Так, якщо у випадку використання алюмінію травленню по масці підлягає власне алюміній, то при застосуванні міді травленню підлягає безпосередньо оксидна плівка, в результаті чого утворюються борозенки, які згодом заповнюються міддю. Ця технологія отримала назву Damascene, тобто узорная інкрустація. Тому процес виготовлення мікросхем з використанням алюмінієвих з'єднань технологічно несумісний з аналогічним процесом з використанням мідних з'єднань. Як ми вже відзначали, компанія AMD була першою, яка стала використовувати мідні з'єднання при виробництві мікропроцесорів. Всі процесори AMD, виконані по 0,18-микронному технологічному процесу і менш, використовують мідні з'єднання. Компанія Intel також перейшла на мідні з'єднання, але дещо пізніше - при виробництві процесорів по 0,13-микронному технологічному процесу. Розглянемо більш детально процес створення мідних з'єднань. Створення кожного нового шару традиційно починається з отримання оксидної плівки, яка покривається шаром фоторезиста. Далі, за допомогою літографічного процесу, в оксидної плівці витравлюються борозенки і поглиблення необхідної форми. Ці борозенки і поглиблення необхідно заповнити міддю. Але перш, для запобігання небажаної дифузії міді, вони заповнюються тонким шаром антидифузійного речовини (diffusing barrier). Товщина такої Антидифузійний плівки - всього 10 нм. Після цього слід процес осадження міді, причому мідь осідає по всій поверхні пластини (wafer). Для осадження міді використовують гальванізацію з розчину мідного купоросу Cu2SO4, причому сама пластина, на яку осідають іони міді Cu + +, виступає в ролі катода. При гальванізації необхідно, щоб мідь рівномірно осаджувалася по всій пластині. Проте досягти цього не так-то просто. Справа в тому, що відповідно до закону Фарадея, який визначає масу осаждающегося в результаті гальванізації речовини на катоді, маса виділяється міді залежить від сили струму в розчині електроліту. Але сила струму, що проходить по електроліту, неоднакова в центрі і по краях. Причина тому - опір пластини (wafer), на яку і відбувається осадження міді. Знайти різницю між силою струму в центрі електроліту і по краях можна, використовуючи добре знайомий з шкільного курсу фізики закон Кірхгофа. Враховуючи, крім того, що опір електроліту рівномірно, неважко знайти різницю між силою струму в центрі і по краях електроліту: Для того щоб домогтися рівномірного осадження міді по всій поверхні пластини, бажано, щоб різниця між силою струму в центрі і по краях електроліту була б якнайменше. З отриманої формули видно, що домогтися зменшення DI можна або шляхом зниження напруги джерела живлення U, або шляхом зменшення опору пластини Rcath, або шляхом збільшення опору електроліту R2. Зміна напруги спричиняє зміну швидкості електролізу, що небажано. Зміна опору пластини неможлив...
