等离子体增强原子层沉积技术制备铜薄膜

作     者：樊启鹏 胡玉莲 桑利军 王卉 刘忠伟 Fan Qipeng;Hu Yulian;Sang Lijun;Wang Hui;Liu Zhongwei.

作者机构：北京印刷学院印刷包装材料与技术北京市重点实验室等离子体物理与材料研究室北京102600 

出 版 物：《真空科学与技术学报》 (Chinese Journal of Vacuum Science and Technology)

年 卷 期：2018年第38卷第4期

页      面：306-312页

学科分类：08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：北京市自然科学基金项目(4162024) 2016年度北京市优秀人才培养资助青年拔尖个人项目(No.10000200388) 北京市教委科技计划一般项目(KM201710015012) 北京市教委绿色印刷与出版技术2011协同创新专项 2017北京市本科生科学研究计划(20170507) 北京印刷学院北印英才资助项目(20150103) 

主　　题：射频等离子体 铜籽晶层 原子层沉积 

摘      要：集成电路的高速发展为铜互连提出诸多要求,其中,如何低温条件(≤150℃)下在大深宽比的通孔或沟槽中沉积保形性好、纯度高、导电性好的铜籽晶层是亟需解决的问题。本文利用等离子体增强原子层沉积技术,以脒基铜为铜前驱体,以氢等离子体为还原物质,在较低的沉积温度(100℃)下,沉积了纯度高、导电性能优良的铜薄膜。在10∶1的硅基沟槽中,表面与沟槽底部厚度均匀(~80 nm)。考察了放电输入功率对薄膜形貌的影响并利用时间分辨发射光谱技术对氢等离子体进行在线诊断。本论文研究表明铜脒基前驱体用于低温等离子体辅助原子层沉积工艺,可有效地解决铜薄膜沉积过程中铜粒子的团聚问题,并为其它类脒基前驱体进行金属薄膜的沉积提供借鉴。