low k wafer 和silicon wfaer是什么材质

1. Low-k 是采用低电导材质做的, 可以做很多层, wafer比较脆          2. silicon wafer都说是硅做的, 单晶硅, 很纯99.999....1、硅晶圆的基材都是纯硅；2、所谓的Low－K材质，其实是在0.13um及以下工艺技术中实用的一种电介质材料，是配合铜互连工艺技术，目的是减小电路的寄生电容（Cu是为了减小寄生电阻，因其电阻率较Al小很多）。Low－K材质在芯片中的位置是处于金属互连层之间。3、Low－K材质有若干种，主要有：SiOF，SiOC，以及几种有机Low－K材质；4、Low－K晶圆的磨、划片工艺与一般硅晶圆不太一样，主要是刀具材质、进刀速度、转速等参数要优化。

low-k是一种“绝缘材料”。所有材料从导电特性上可分为导体和绝缘体两种类型，导电性能良好的材料称为电的良导体或直接称为导体，不导电的材料称为电的不良导体或者称作绝缘体。导体中含有许多可以自由移动的电子，而绝缘体中电子被束缚在自身所属的原子核周围，这些电子可以相互交换位置，但是不能到处移动。绝缘体不能导电，但电场可以在其中存在，并且在电学中起着重要的作用。因此从电场的角度来看，绝缘体也被称为电介质(dielectric)。 正如导体一样，电介质在电子工程领域有着广泛应用，电容器内的储电材料以及芯片内的绝缘材料等都是电介质。为了定量分析电介质的电气特性，用介电常数k(permittivity或dielectric constant)来描述电介质的储电能力。 电容C定义为储存的电量Q与电压E的比值，在相同电压下，储存的电量越多，则说明电容器的容量越大。电容的容量与电容器的结构尺寸及电介质的k值有关(图1)，其中作为储电材料的电介质的k 值对电容容量的大小起着关键性作用，制造大容量的电容器时通常是通过选择高k 值的电介质来实现的。不同电介质的介电常数k 相差很大，真空的k 值为1，在所有材料中最低；空气的k值为1.0006；橡胶的k值为2.5～3.5；纯净水的k值为81。工程上根据k值的不同，把电介质分为高k(high-k)电介质和低k(low-k)电介质两类。介电常数k ＞3.9 时，判定为high-k；而k≤3.9时则为low-k。IBM将low-k标准规定为k≤2.8，目前业界大多以2.8作为low-k电介质的k 值上限。

电介质作为芯片必备的一种材料，除了低k值外，电介质材料至少应具备以下三个方面的特性：绝缘性能好、导热性好、便于制造。进入90nm工艺后，low-k电介质的开发和应用是芯片厂商面临的难题。 由于low-k材料的抗热性、化学性、机械延展性以及材料稳定性等问题都还没有得到完全解决，给芯片的制造和质量控制带来很多困难。采用low-k材料后，多家芯片大厂的产品都出现过不同程度的问题。 与SiO2相比，low-k材料密度较低，这样带来两个问题，一是热传导性能较差，不利于芯片内热量的散发，由此导致芯片热稳定性变坏；二是铜更容易扩散进入绝缘层材料的孔隙中，不仅影响了互连的可靠性，如果不采取适当防扩散工艺措施，情况严重时会因电介质中铜含量过高而带来漏电和功耗升高问题。虽然电流泄露途径主要是“栅泄漏(Gate leakage)”，但“电介质泄漏(Dielectric leakage)”问题也同样不可忽视。在制造工艺上，由于low-k材料的松软结构和易渗透性，使得CMP(化学机械研磨)和清洁工序变得更为艰难，并导致成品率下降和生产成本的提高。

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