Claims (2)
ПИЯ с легирующей примесью РЗЭ до требуемой то пшины. Затем провод т фотолитогра (|)И1о и формируют пленку диэлектрического сло из РЗЭ. После проведени второй фотолитографии и формировани зандитного диэлектрического рисунка, напыл ют второй слой металлизации и т. д. Минимальна величина примеси редкоземельных элементов в пленках алюмини оцениваетс из того, что данна нримееь должна сконцентрироватьс по границам зерен. Исход из этого было установлено, что минимальна величина концентрации примесей, которую можно иснользовать дл понижени электромиграции алюмини составл ет , вес.о/о: Sc 1,66; Y 0,003; Sm 0,06; La 0,0001; Eu Jb, Dy, Ho, Er Tm. Yb 0,06; Lu 0,07. Поэтому был определен средний нижний предел дл всех РЗЭ 0,05 вес. %. Максимальна концентраци оцениваетс исход из следующих соображений. Вопервых , рассматриваетс вли ние процентного содержани легирующего компонента па электронроводность пленки алюмини . Во-вторых, рассматриваетс поверхностна активность примеси и образование антикоррозионных поверхностных слоев, преп тствующих поверхностной диффузии атомов алюмини . Исход из этого максимальна концентраци примееи РЗЭ в алюминии составл ет , всс.°/о; Ей 2-3; У 7; ТЬ, Оу, Но, Ег, Tm, Yb, Gd 10-12; Lu 15. Если иснользовать соединени РЗЭ, т. е. оксиды, -сульфиды , селениды, теллуриды, то их максимальна концентраци достигает 7-10вес.%. Исход из этого была установлена максимальна концентраци 15 вес. /о, увеличение которой эффекта не приносит. Проведенные нсследовани показали, что ерок службы приборов резко увеличиваетс при использовании дл защиты металлизации диэлектрических пленок РЗЭ. Так, например, нленки а.л1омини с легирующей примесью гадолини 1% выдерживают плот , 4 нЬсть тока 6- Ю A/cм в течение 4200 ч. Защита диэлектрической пленкой GdtOj повышает плотность тока до 2-10 А/с.м, причем врем наработки на отказ составл ет 7350 ч, т. е. больще, чем на пор док, по сравнению с известными способами. Введение европи (до 3%) и защита елоем ЕигОз - SiOb увеличивает плотность тока до 9-10 А/см и наработку на отказ до 8700 ч. Это обусловлено тем, что благодар термодинамическим свойствам РЗЭ образуют очень прочные соединени с материалом пленки металла, а также кислородом, азотом н другими примес ми в плепке, т. е. происходит нейтрализаци вредного действи леггоплавких соединений и прсвращепие их в тугоплавкие. Покрытие металлических пленок диэлектрическими увеличивает долговечность и- надежность за счет изменени мехапиз.ма диффузии. Формула изобретени Способ .1погоуро1 невой металлизации больших иптегральпых схем путе.м поочередного нанесени на подложку легироварП1ых металлических и диэлектрических смоев, отличающийс тем, что, е целью псшьннени надежноети, долговечноети и процента выхода годных схем, в качестве легируюн1ей примеси используют металлы ил1Г сульфиды, или селениды, или оксиды, или теллуриды резкоземельных элементе, н пределах 0,05- 15 вес. %, а в качестве диэлектрического сло используют оксиды, илн сульфиды, или селениды, или теллуриды редкоземельных элементов. Источники инфор.мации, прин тые во внимание- при экспертизе 1.А. GongLilec at ol. «Appl. Phys. Lett. 19, jYo 3, 1971, p. 76-77. PIA with REE dopant to the required thickness. Then photolithograph (|) I1o is carried out and a film of a dielectric layer of REE is formed. After the second photolithography is carried out and the sandwich dielectric pattern is formed, a second metallization layer is sprayed, etc. The minimum amount of admixture of rare earth elements in aluminum films is estimated from the fact that this pattern should be concentrated along the grain boundaries. On this basis, it was found that the minimum concentration of impurities that can be used to reduce the electromigration of aluminum is, w / o: Sc 1.66; Y 0.003; Sm 0.06; La 0.0001; Eu Jb, Dy, Ho, Er Tm. Yb 0.06; Lu 0.07. Therefore, the average lower limit for all REEs was 0.05 weight. % The maximum concentration is estimated based on the following considerations. First, the effect of the percentage of the doping component on the electrical conductivity of the aluminum film is considered. Secondly, the surface activity of the impurity and the formation of anti-corrosion surface layers that prevent the surface diffusion of aluminum atoms are considered. Based on this, the maximum concentration of REE in aluminum is, vs. ° / o; She is 2-3; Y 7; Th, Oy, But, Er, Tm, Yb, Gd 10-12; Lu 15. If the compounds of REE, i.e. oxides, sulfides, selenides, tellurides, are used, their maximum concentration reaches 7–10% by weight. On this basis, a maximum concentration of 15 wt. / o, the increase of which does not bring effect. Conducted investigations showed that the device service life increased dramatically when using REE dielectric films to protect metallization. So, for example, a.l1omini nlenk with a dopant gadolinium impurity of 1% can withstand a raft, 4 current of 6–10 A / cm for 4,200 hours. Protection with a dielectric film GdtOj increases the current density to 2–10 A / cm. operating time to failure is 7350 hours, i.e. more than an order of magnitude, compared to known methods. The introduction of europium (up to 3%) and the protection of the EigOz by SiOb increases the current density to 9-10 A / cm and the time between failures up to 8700 hours. This is due to the fact that, due to the thermodynamic properties of REE, they form very strong compounds with the metal film material, and also with oxygen, nitrogen and other impurities in the slap, i.e. neutralization of the harmful effect of fusible compounds and their conversion into refractory ones. The coating of dielectric metal films increases durability and reliability by changing the mecha diffuse. The method of the invention. Metallization of large and integral circuits by alternately depositing doped metal and dielectric powders on a substrate, characterized in that, in order to determine the reliability, durability and percentage of the yield of suitable circuits, metals or fluorides are used as impurity alloying materials selenides, or oxides, or tellurides of a rare earth element, n within 0.05-15 wt. %, and as the dielectric layer is used oxides, il sulfides, or selenides, or tellurides of rare earth elements. Sources of information taken into account in the examination 1.A. GongLilec at ol. “Appl. Phys. Lett. 19, jo 3, 1971, p. 76-77.
2.Патент CLUA № 3878442, кл. 357-57, 1975.2. Patent CLUA No. 3878442, cl. 357-57, 1975.