（薄厚膜混合集成电路）复习.doc

《（薄厚膜混合集成电路）复习.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、复习思考题(2010.06.07)1、试说明薄厚膜混合集成电路是现代微电子技术重要分支的理由。2、混合集成电路对基片有哪些技术要求？(第一章)u良好的表面光洁度。薄膜基片：<100nm例：薄膜电容器。。。造成击穿。厚膜基片：<3μm细线化→高的光洁度（光洁度与附着力关系）。u化学稳定性好。耐酸、耐碱。基片ᴀ身的化学组份能保持长期稳定性，不与膜反应，扩散小。u表面电阻和体积电阻高。膜式元件之间的绝缘程度取决于基片的表面电阻和体积电阻。（表面漏电）u机械强度高。耐受恶劣的机械应力。u热膨胀系数尽可能接近膜层材料的热膨胀系数，以减少热应力、减少因形变导致的电阻

2、改变等。u导热性好（特别是大功率混合集成电路和高密度组装电路）u抗热冲击性好。能承受薄膜沉积、厚膜烧成过程的高温（200-900℃），以及使用环境的高低温度变化。u无气孔、吸水性要接近于零（缩短抽真空时间，延长薄膜器件的稳定性）。3、混合IC对导电材料有哪些要求？（第二章）（1）电导率高。方阻≦0.04Ω/□，ρ≦4×10-6Ω·cm。（2）接触电阻尽可能小；与所接触的材料不发生明显的化学反应、互扩散或者生成电性能和机械性能不好的金属间化合物。（3）与蒸发、溅射等薄膜制备工艺及光刻工艺兼容。（4）抗电迁移能力强。（5）与基片、介质、电阻材料的附着性好，有

3、一定的机械强度，能承受组装、封装、加速试验以及工作中的力冲击和热冲击。（6）与整个电路中的元件有相容性。热胀系数匹配、功函数匹配以形成欧姆接触。（7）适合多层布线。与基板材料和隔离材料相匹配，通孔的电阻小，在通孔附近的不平整度不能超过膜厚的1/3。（8）对环境有高度稳定性，不易受水汽、电解液、盐雾和某些焊剂中的还原性气体的侵蚀。（9）焊接性能好，焊接效率高。导电带应能适应热压焊、超声焊、锡焊等。（10）可以电镀加厚。（11）表面抗摩擦能力强。（12）材料来源应当丰富，工艺简单。成本低廉，生产上重复性好。4、简述厚膜导体材料的种类与特点。（第二章）（1）低

4、熔点单元素导电薄膜，铝、铜、银、金等，在IC及HIC中广泛应用。（2）复合导电薄膜，如Cr-Au，Ni-Au，Ti-Pd-Au，Ti-Pt-Au，Ti-Cu-Ni-Au，Cr-Cu-Ni-Au，在HIC中广泛应用。（3）多晶硅薄膜，采用高掺杂多晶硅薄膜替代MOS器件的栅极材料并形成互连导体及在此基础上发展的硅栅N沟道技术，主流的MOS技术。（4）高熔点金属薄膜，如W，Mo，Ti，Ta等，用于MOS器件的栅极材料。（5）金属硅化物导电薄膜，WSi、MoSi、TaSi2等，具高稳定性，用于MOS器件的栅极材料和互连材料，代替多晶硅。（6）透明导电膜，ITO，

5、液晶、太阳电池及面发热体等方面。5、简要说厚膜电阻的导电机理？(第三章)6、贱金属厚膜电阻材料主要有哪几种？其主要特性如何？(第三章)1.MoO2系电阻材料由MoO3、B及玻璃材料组成(在烧成过程中，MoO3与B作用被还原成MoO2并以针状结晶析出，重叠成树枝状结构，在整个膜内形成三维导电网络）方阻30Ω~100KΩ/□，TCR±350ppm/℃，烧成温度720~760℃2.MoSi2电阻材料性能与Pd-Ag相近，但耐高温，抗还原性气氛。MoSi2ρ21.6μΩ.cm，TCR6300ppm/℃，方阻10Ω~200KΩ/□，TCR<±500ppm/℃噪声-

6、15~+14dB，烧成温度780℃3.其他贱金属带电阻材料SnO2Tl2O3CuO-Cu2O，CdO，In2O3，TaN-Ta，TiN-Ti，WC-W等。7、简述厚膜介质材料的组成与结构。(第三章)厚膜介质是用陶瓷粉料、玻璃和有机载体等组成的浆料印刷在基板上，经烧结后制成的。在烧结过程中，有机载体被烧掉，而玻璃将陶瓷等材料粘接在基板上，形成介质膜。8、简述厚膜导体材料的种类与特点。（1）按照导电材料分类：①贵金属导体：Pd、Ag、Pt、Au②贱金属导体：W、Ni、Mo、Cu（2）按照烧结温度分类：①高温烧结型（>500℃），又称为导电带，由粉᳿状的金属单

7、质或几种金属混合物和少量玻璃（<5%）组成；②低温固化型（100-300℃），又称为导电胶，由金属粉和聚合物组成。9、贵金属厚膜电阻材料主要有哪几种？其主要特性如何？（第三章）1．Pd-Ag电阻材料Pd、Ag(Pd、Ag比在1.5:1~1:1.5)，硼硅酸盐铝玻璃，有机载体，760℃烧成。方阻10Ω~100kΩ/□，TCR<500ppm/℃对烧成条件非常敏感。目前仅在一般的民用设备中采用，在高可靠性的装置中已不再使用。2.Ru系电阻材料①RuO2：目前应用最广泛的贵金属电阻材料电阻率ρ=3.5×10-5Ωcm，TCR为100ppm/℃方阻10Ω~10MΩ

8、/□，对烧成温度不敏感。烧结温度约为950~1040℃，最佳烧结温度980℃，保