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研究了钌（Ru) /氮化钽（TaN）双层结构对铜的扩散阻挡特性，在Si (100）衬底上用离子束溅射的方法沉积了超薄Ru/TaN以及Cu/Ru/TaN薄膜，在高纯氮气保护下对样品进行快速热退火，用X射线衍射、四探针以及电流-时间测试等表征手段研究了Ru/TaN双层结构薄膜的热稳定性和对铜的扩散阻挡特性. 同时还对Ru/TaN结构上的铜进行了直接电镀. 实验结果表明Ru/TaN双层结构具有优良的热稳定性和扩散阻挡特性,在无籽晶铜互连工艺中有较好的应用前景. 相似文献
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超薄W-Si-N作为铜与硅之间的扩散阻挡层 总被引：6，自引：2，他引：4
研究了W- Si- N三元化合物对铜的扩散阻挡特性.在Si ( 10 0 )衬底上用离子束溅射方法淀积W- Si- N ,Cu/W- Si- N薄膜,样品经过高纯氮气保护下的快速热退火,用俄歇电子能谱原子深度分布与X射线衍射以及电流-电压特性测试等方法研究了W- Si- N薄层的热稳定性与对铜的阻挡特性.实验分析表明W- Si- N三元化合物具有较佳的热稳定性,在80 0℃仍保持非晶态,当W- Si- N薄层的厚度仅为6nm时,仍能有效地阻挡铜扩散 相似文献
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研究了薄膜沉积条件之一——氮气和氩气流量比对超薄(10nm)W-Si-N薄膜作为铜扩散阻挡层的阻挡特性的影响。用薄层电阻、俄歇电子能谱(AES)、X射线衍射谱(XRD)、电容-电压(C-V)等方法系统研究了氮氩比对W-Si-N、Cu/W-Si-N/Si以及Cu/W-Si-N/SiO2/Si结构的热稳定性、电学稳定性的影响。实验发现,W-Si-N薄膜中氮含量对材料的阻挡特性起重要作用,高的氮氩比使薄膜中氮含量增高,薄膜对Cu的扩散阻挡特性增强。 相似文献
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用反应磁控溅射方法在SiO2/Si(100)衬底和Cu薄膜间溅射一层TaN阻挡层,测试不同N气分压及热处理温度下Cu/TaN/SiO2/Si薄膜的显微结构和电阻特性.同时利用微细加工技术加工了镂空的Cu互连叉指测试结构,研究了TaN薄膜在镂空的铜互连结构中的扩散阻挡性能.结果发现,在退火温度不超过400 ℃时,薄膜电阻率均低于80μΩ·cm,而当溅射N分压超过10%,退火温度超过400℃时,薄膜电阻率很快上升.低N气分压下(≤10%)溅射时,即使退火温度达到600 ℃,薄膜电阻基本不变. 相似文献
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铜互连阻挡层材料起到防止铜与介质材料发生扩散的重要作用。因此,阻挡层材料需要满足高稳定性、与铜和介质材料良好的粘附性以及较低的电阻。自1990年代以来,氮化钽/钽(TaN/Ta)作为铜的阻挡层和衬垫层得到了广泛的应用。然而,随着晶体管尺寸微缩,互连延时对芯片速度的影响越来越重要。由于TaN/Ta的电阻率高且无法直接电镀铜,已经逐渐难以满足需求。文章综述了铜互连阻挡层材料的最新进展,包括铂族金属基材料、自组装单分子层、二维材料和高熵合金,以期对金属互连技术的发展提供帮助。 相似文献
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在硅衬底上用不同淀积速率溅射得到了 60 nm厚钽薄膜作为铜布线工艺中的扩散阻挡层。样品在退火前后 ,用二次离子质谱仪 (SIMS)对钽膜的阻挡效果进行鉴定 ,原子力显微镜 (AFM)分析了钽薄膜的形貌结构。研究发现不同淀积速率制作的钽膜由于其结构的差异对铜硅互扩散有着不同的阻挡效果 ,并提出样品在退火时 ,薄膜晶粒的重结晶过程是导致阻挡层失效的重要因素之一 相似文献
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利用磁控溅射方法在表面有SiO2层的Si基片上溅射Ta/NiFe薄膜,采用X射线光电子能谱(XPS)研究了SiO2/Ta界面以及Ta5Si3标准样品,并进行计算机谱图拟合分析.实验结果表明在制备态下在SiO2/Ta界面处发生了热力学上有利的化学反应:37Ta+15SiO2=5Ta5Si3+6Ta2O5,界面处形成更稳定的化合物新相Ta5Si3、Ta2O5.在采用Ta作阻挡层的ULSI铜互连结构中这些反应产物可能有利于对Cu扩散的阻挡. 相似文献