金屬化的方式多種多樣，我們今天就來(lái)介紹一下最常見(jiàn)的金屬化制程。

1 什么是金屬化

金屬化（Metallization）指在晶圓上形成圖形化的金屬導(dǎo)電薄膜。

2 金屬化的作用？2.1互連作用主要用于互連不同的電子組件，如晶體管、電阻、電容等。IC是由數(shù)億甚至數(shù)十億的晶體管組成，這些晶體管在硅片上并行工作。但是，如果這些晶體管不能相互導(dǎo)通，那么它們就不能實(shí)現(xiàn)指定功能。而這些互連金屬電路像是IC的血管，確保電子信號(hào)在不同組件之間的順利傳輸。

2.2充當(dāng)阻擋層

阻擋層的作用是防止不同金屬層間的電子遷移，將不同金屬層之間相互隔離，避免物質(zhì)之間的擴(kuò)散或滲透等。另外，阻擋層有時(shí)也被用作其他材料層之間的粘附層，確保新沉積的材料可以牢固地附著在基底上。

典型的阻擋層材料包括鈦、鈦氮化物、鈦鎢化物，鉭、鉭氮化物等。例如，鋁容易與硅發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)鋁需要在硅上布線時(shí)時(shí)，需要在兩者之間放置阻擋金屬（TiN,TiW）作為屏障。

2.3保護(hù)作用

金屬化層可以作為一個(gè)保護(hù)層，緊緊地包裹在活潑金屬的表面，防止環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì)、水分或氧氣滲入芯片內(nèi)部，達(dá)到防腐的作用。例如，暴露在空氣中的銅會(huì)逐漸形成氧化銅層。為了防止這種情況，可以在銅導(dǎo)線上覆蓋一層防腐金屬，如鈀、金或鎳。

3 金屬化有哪些方式？

3.1PVD

濺射沉積 (Sputtering)：使用高能離子轟擊靶材料，使靶材料的原子或分子濺射并沉積到基片上。   電子束蒸發(fā) (E-beam Evaporation)：利用高能電子束加熱金屬，使其蒸發(fā)并沉積到基片上。

3.2CVD氣態(tài)前驅(qū)體在晶圓上反應(yīng)，形成所需的薄膜沉積在晶圓表面。CVD可用于沉積多種金屬，如鎢、銅、鈦等。   主要方式有：MOCVD，LPCVD，PECVD，ALD等，常見(jiàn)反應(yīng)式為：

TiCl4+2H2—>Ti+4HCl

WF6+3H2—>W+6HF

3.3電鍍

通電，利用電化學(xué)原理，在晶圓表面沉積金屬，一般電鍍的鍍種為Cu，Ni，Au，Sn等單質(zhì)及其合金。比如Cu是互聯(lián)的主要金屬，由于銅無(wú)法被干法刻蝕，只能通過(guò)雙大馬士革工藝來(lái)進(jìn)行互聯(lián)金屬的填充。  

3.4化學(xué)鍍

不通電，單純利用化學(xué)反應(yīng)在晶圓表面沉積金屬，常見(jiàn)的沉積金屬為Ni，Pd,Au等單質(zhì)。   晶圓制程的金屬化一般只有這幾種方式，可以根據(jù)設(shè)計(jì)的要求與實(shí)際需求來(lái)選擇合適的金屬化方式。