【摘 要】
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随着集成电路的发展,互连中的RC延迟、动态功耗与串扰噪声对器件性能的影响变得越来越大。Cu/low-κ的组合可以成功降低这些影响。但是由于Cu容易扩散到low-κ电介质中,因此这两者需要通过扩散阻挡层将它们隔开。在本文中,采用了不同的生长工艺条件制备并研究了Ta（N）金属扩散阻挡层和AlN电介质扩散阻挡层。本论文的主要研究与成果如下:1.对于Ta（N）金属扩散阻挡层:通过直流磁控溅射法使用不同的N
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随着集成电路的发展,互连中的RC延迟、动态功耗与串扰噪声对器件性能的影响变得越来越大。Cu/low-κ的组合可以成功降低这些影响。但是由于Cu容易扩散到low-κ电介质中,因此这两者需要通过扩散阻挡层将它们隔开。在本文中,采用了不同的生长工艺条件制备并研究了Ta（N）金属扩散阻挡层和AlN电介质扩散阻挡层。本论文的主要研究与成果如下:1.对于Ta（N）金属扩散阻挡层:通过直流磁控溅射法使用不同的N2流量在硅片上沉积了Ta（N）膜,研究N2流量对Ta（N）样品的电学、结构、化学、光学性质,并分析各性质之间的内在联系。实验研究结果表明:N2流量会影响Ta（N）薄膜的电学、结构、化学和光学性质;N2流量对Ta（N）薄膜的光学性质（折射率、消光系数）的影响推测是由于在不同氮气流量下沉积的Ta（N）薄膜的晶体结构和晶粒尺寸不同造成的;研究光学特性是一种快速、无损、有效研究扩散阻挡层的方法。2.对于AlN电介质扩散阻挡层:通过在100℃至350℃的衬底温度范围内进行等离子体增强原子层沉积,制备了多晶/非晶AlN薄膜。研究了AlN薄膜的结晶度、表面形态、化学成分、光学性质（折射率、消光系数）。实验研究结果表明:100℃-200℃为AlN薄膜的自限生长区域,250℃-350℃为温度依赖区域,且温度依赖区域的GPC高于自限生长区域;AlN薄膜都是（110）取向;250℃-400这个样品的AlN含量最多;100℃和200℃下沉积的AlN薄膜可能为多晶结构,而其他样品可能是非晶结构的,该结构符合对扩散阻挡层的要求。
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