基于稳定固溶体团簇模型的无扩散阻挡Cu合金薄膜的成分设计 | |
杨冕3; 利助民3; 李晓娜3; 李南军3; 郑月红2,3; 朱瑾1; 董闯3 | |
刊名 | 表面技术 |
2020-05-20 | |
期号 | 2020-05页码:48-60+97 |
关键词 | 铜合金薄膜 无扩散阻挡结构 稳定固溶体团簇模型 成分设计 热稳定性 电阻率 |
DOI | 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.05.006 |
英文摘要 | 随着超大规模集成电路的发展,器件特征尺寸不断缩小,必然会出现Cu互连扩散阻挡层厚度无法进一步减小等瓶颈问题。因此,开发新型无扩散阻挡层Cu合金薄膜(Cu种籽层)势在必行。该新型互连结构在长时间的中高温(400~500℃)后续工艺实施过程中,需同时具备高的稳定性(不发生互扩散反应)和低的电阻率。基于此,首先综述了目前无扩散阻挡层结构的研究现状及问题,然后对基于稳定固溶体团簇模型设计制备的无扩散阻挡Cu-Ni-M薄膜的研究工作进行了梳理,通过多系列薄膜微观结构、电阻率及稳定性的对比,深入探讨了第三组元M的选择原则及其对薄膜热稳定性的影响。为进一步验证稳定固溶体团簇模型的有效性,对第二组元的变化进行了相关讨论。结果证实,选取原子半径略大于Cu、难扩散且难溶的元素作为第三组元M,薄膜表现出良好的扩散阻挡能力;当M/Ni=1/12,即合金元素完全以团簇形式固溶于Cu基体时,薄膜综合性能达到最优,能够满足微电子行业的要求。所有研究表明,稳定固溶体团簇模型在无扩散阻挡层Cu合金薄膜的成分设计方面十分有效,该模型也有望在耐高温Cu合金及抗辐照材料成分设计方面推广使用。 |
URL标识 | 查看原文 |
语种 | 中文 |
内容类型 | 期刊论文 |
源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/104179] |
专题 | 兰州理工大学 |
作者单位 | 1.台湾科技大学材料科学与工程系 2.兰州理工大学有色金属先进加工与再利用国家重点实验室; 3.大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室; |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 杨冕,利助民,李晓娜,等. 基于稳定固溶体团簇模型的无扩散阻挡Cu合金薄膜的成分设计[J]. 表面技术,2020(2020-05):48-60+97. |
APA | 杨冕.,利助民.,李晓娜.,李南军.,郑月红.,...&董闯.(2020).基于稳定固溶体团簇模型的无扩散阻挡Cu合金薄膜的成分设计.表面技术(2020-05),48-60+97. |
MLA | 杨冕,et al."基于稳定固溶体团簇模型的无扩散阻挡Cu合金薄膜的成分设计".表面技术 .2020-05(2020):48-60+97. |
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