飞思卡尔半导体.pdf

本文主要探讨了飞思卡尔半导体在集成电路制造过程中钝化层对铝膜应力的影响，以及如何通过选择和设计钝化层来提高集成电路的可靠性和性能。钝化层在半导体制造中起到保护作用，防止污染，同时也影响铝膜的机械应力。 钝化层的厚度对铝膜应力有着显著影响。当钝化层较薄时，由于铝膜与钝化层的热膨胀系数差异，会导致机械应力的增加。随着钝化层厚度的增加，这种应力会逐渐减小，但当达到一定厚度后，继续增厚钝化层的效果不再明显，因为应力的影响趋于饱和。这意味着存在一个最佳的钝化层厚度，以平衡应力和保护功能。 不同材料属性的钝化层引入的应力差异也很大。例如，Si3N4的硬度比Si02高，因此，如果钝化层的作用主要是对铝膜起刚性抑制，那么使用Si3N4作为钝化层可能会导致更大的应力。实验和模拟数据表明，相同厚度下，Si3N4钝化层引入的应力确实大于Si02。 沉积钝化层的顺序和厚度也会影响应力分布。不同的沉积顺序可能导致应力分布的变化，从而影响集成电路的稳定性。因此，在工艺流程设计中，需要仔细考虑钝化层的沉积条件。 此外，钝化层除了抑制铝膜的形变，还有助于保护互连线免受污染。然而，在选择钝化层时，必须同时考虑其对应力的影响，以优化电路性能。结合钝化层的保护作用和应力管理，可以更好地改善电路性能，提高集成电路的可靠性。 参考文献中列举了几篇重要的研究，包括刘宝峰、李洪峰和金立国关于半导体器件Si3N4钝化层的研究，以及CAN D W、YOON S等关于钝化层对铜线应力松弛影响的研究，这些都深入探讨了钝化层在微电子制造过程中的作用。 理解并控制钝化层对铝膜应力的影响是优化集成电路设计和制造的关键。通过精确选择和设计钝化层，可以有效地减少应力，提高集成电路的稳定性和使用寿命。