半导体芯片PVD中，Barrie&Seed(阻挡层/种子层)各自的作用？

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解决时间 2021-04-10 16:31

提问者网友：杀生予夺
2021-04-10 01:22

芯片PVD中，Barrie&Seed(阻挡层/种子层)各自的作用？
为什么要有阻挡层？
为什么要有种子层？

望请各位XDJM详细解答，谢谢！

最佳答案

五星知识达人网友：归鹤鸣
2021-04-10 02:46

在IC行业中，传统的线路材料一般为铝，但是随着集成电路工艺尺寸的减小，铝的高电阻缺点逐渐体现出来。铜因为有着良好的导电性替代了铝被应用于高度集成电路的线路材料。
但是铜有一个缺点是很容易扩散到硅或者SiO2中，严重影响器件的性能。因此必须先覆盖一层材料来阻止铜的扩散，这层材料就叫做扩散阻挡层(barrier)，一般使用Ta/TaN来作为barrier。
铜的另外一个缺点就是难以刻蚀，不能像铝一样先沉积再刻蚀图形。常见的做法是先刻蚀出线路图形，再用物理沉积法(PVD)电镀出铜线路。但是电镀时需要导电，因此必须在阻挡层表面覆盖一层铜种子层(seed)用以导电，当电源加在铜（阳极）和硅片（阴极）之间时，阳极的铜发生反应转化成铜离子和电子，同时阴极也发生反应，阴极附近种子层表面的铜离子与电子结合形成镀在种子层表面的铜。最终形成线路。

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