非晶Ni-Al-N薄膜用作Cu互连阻挡层的研究

来源 :真空科学与技术学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ericwu8756
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
以一种新的三元非晶化合物薄膜作为Cu互连的阻挡层,采用射频磁控溅射法构架了Cu(120 nm)/Ni-Al-N(10nm)/Si的异质结。利用四探针测试仪、X射线衍射仪和原子力显微镜研究了不同温度下高真空退火样品的输运性质、微观结构与表面形貌。实验发现非晶Ni-Al-N薄膜经过650℃的高温处理仍能保持非晶态,各膜层之间没有明显的反应和互扩散存在,表明非晶Ni-Al-N具有良好的阻挡效果,可以用作Cu互连的阻挡层材料。另外,相对于Ni-Al扩散阻挡层材料,N的掺入填充了阻挡层的缺陷,降低了Cu膜粗糙度,使薄膜表面更加平整致密,起到了细化晶粒的作用。对Ni-Al-N阻挡层的失效机制的研究表明Ni-Al-N阻挡层的失效机制有别于传统的Cu-Si互扩散机制,Cu膜内应力导致其颗粒内聚形成大团簇,与阻挡层剥离会导致Cu/Ni-Al-N/Si结构失效。 A new ternary amorphous compound thin film was used as a barrier layer for Cu interconnection. The heterojunction of Cu (120 nm) / Ni-Al-N (10 nm) / Si was fabricated by RF magnetron sputtering. The transport properties, microstructure and surface morphology of high vacuum annealed samples at different temperatures were investigated by four-probe tester, X-ray diffraction and atomic force microscopy. The results show that the amorphous Ni-Al-N film can remain amorphous after high temperature treatment at 650 ℃ without obvious reaction and mutual diffusion between the films, indicating that amorphous Ni-Al-N has a good barrier effect , Can be used as a barrier material for Cu interconnects. In addition, compared with the Ni-Al diffusion barrier material, the incorporation of N fills the defects of the barrier layer, reduces the roughness of the Cu film and makes the surface of the film more smooth and compact, thereby playing the role of grain refinement. The research on the failure mechanism of the Ni-Al-N barrier shows that the failure mechanism of the Ni-Al-N barrier is different from the conventional Cu-Si interdiffusion mechanism. The stress in the Cu film causes the particles to coalesce to form large clusters, Peeling from the barrier can lead to Cu / Ni-Al-N / Si structure failure.
其他文献
以里氏木霉40359为出发菌株,对其进行紫外线、亚硝酸钠、硫酸二乙酯诱变,选育纤维素酶高产菌株.经过平皿初筛和摇瓶复筛,得到一株稳定性好的菌株YB40359,FPA酶活力达到57.31
语言教学实践离不开语言观的指导。本文结合教学实例,探讨高职外语教师的语言观对高职英语课堂教学各环节的影响,提出高职英语教师应树立全面的整合的语言观。 Language tea
THE purpose of root canal treatment is to thoroughly clean the root canal system and fill it in all its dimensions.1 To achieve this goal, the entire root canal
近年来,随着中国经济的快速发展,在生产和生活中,容易引起火灾的危险性物品的使用越来越多,发生火灾的危险性也相应增加,火灾发生次数及造成的财产损失和人员伤亡数量呈现上升趋势
生态安全是指人类赖以生存和发展的生态环境处于健康和可持续发展状态,当代,人类生态系统处于脆弱状态,生态安全是区域和国家安全的重要组成部分,与国防安全、金融安全等具有同等
通过掺杂制备了一系列多金属改性的ZSM-5催化剂,并用于丙酮和甲醇氨化合成2,6-二甲基吡啶的反应中.在固定床反应器上筛选出催化性能良好的催化剂6%Pb-0.5%Fe-0.5%Co/ZSM-5(20
废旧手机回收产业化可以促进循环经济发展,还能获得铜、金、银等十几种高价值金属。
采用浸渍法制备了固体超强酸SO2-4/ZrO2催化剂,并以X射线衍射仪、热重分析仪及扫描电子显微镜对其性能及形貌进行表征.将其应用于催化环己酮与甘油的缩合反应,合成环己酮甘油
随着我国国民经济和建筑技术的快速发展,各地高层建筑迅速崛起.高层建筑消防隐患复杂,一旦发生火灾难以扑救,后果不堪设想.本文通过对高层建筑消防隐患及其防火监督的分析探
以硝酸镧和硝酸铁为氧化剂,柠檬酸为燃料,采用溶液燃烧法制备了钙钛矿型LaFeO3。通过XRD和SEM研究了分别以氨水和NaOH溶液为pH调节剂,前驱物溶液pH值对制备的纳米LaFeO3粉体