芯片制程之常见的金属化制程

金属化的方式多种多样，我们今天就来介绍一下最常见的金属化制程1?什么是金属化金属化（Metallization）指在晶圆上形成图形化的金属导电薄膜2 金属化的作用？2.1互连作用主要用于互连不同的电子组件，如晶体管、电阻、电容等。

IC是由数亿甚至数十亿的晶体管组成，这些晶体管在硅片上并行工作但是，如果这些晶体管不能相互导通，那么它们就不能实现指定功能而这些互连金属电路像是IC的血管，确保电子信号在不同组件之间的顺利传输2.2充当阻挡层阻挡层的作用是防止不同金属层间的电子迁移，将不同金属层之间相互隔离，避免物质之间的扩散或渗透等。

另外，阻挡层有时也被用作其他材料层之间的粘附层，确保新沉积的材料可以牢固地附着在基底上典型的阻挡层材料包括钛、钛氮化物、钛钨化物，钽、钽氮化物等例如，铝容易与硅发生反应当铝需要在硅上布线时时，需要在两者之间放置阻挡金属（TiN,TiW）作为屏障。

2.3保护作用金属化层可以作为一个保护层，紧紧地包裹在活泼金属的表面，防止环境中的化学物质、水分或氧气渗入芯片内部，达到防腐的作用例如，暴露在空气中的铜会逐渐形成氧化铜层为了防止这种情况，可以在铜导线上覆盖一层防腐金属，如钯、金或镍。

3 金属化有哪些方式？3.1PVD溅射沉积 (Sputtering)：使用高能离子轰击靶材料，使靶材料的原子或分子溅射并沉积到基片上 ? 电子束蒸发 (E-beam Evaporation)：利用高能电子束加热金属，使其蒸发并沉积到基片上。

3.2CVD气态前驱体在晶圆上反应，形成所需的薄膜沉积在晶圆表面CVD可用于沉积多种金属，如钨、铜、钛等 ? 主要方式有：MOCVD，LPCVD，PECVD，ALD等，常见反应式为：TiCl4+2H2—>Ti+4HClWF6+3H2—>W+6HF3.3电镀通电，利用电化学原理，在晶圆表面沉积金属，一般电镀的镀种为Cu，Ni，Au，Sn等单质及其合金。

比如Cu是互联的主要金属，由于铜无法被干法刻蚀，只能通过双大马士革工艺来进行互联金属的填充 ?3.4化学镀不通电，单纯利用化学反应在晶圆表面沉积金属，常见的沉积金属为Ni，Pd,Au等单质 ? 晶圆制程的金属化一般只有这几种方式，可以根据设计的要求与实际需求来选择合适的金属化方式。

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