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组装时间对APTMS自组装单分子扩散阻挡层性能的影响

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化工新型材料 2021年第4期49卷 194-198页

作者：任义丁明惠马旭梁王喆金晓峰哈尔滨理工大学材料学院哈尔滨150040 哈尔滨工程大学材化学院哈尔滨150001

采用分子自组装技术,以Si为基底,在3-氨基丙基三甲氧基硅烷(APTMS)的浓度为3mmol/L,组装温度为70℃的条件下,通过调控反应时间制备APTMS自组装单分子层扩散阻挡层。通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)... 详细信息

采用分子自组装技术,以Si为基底,在3-氨基丙基三甲氧基硅烷(APTMS)的浓度为3mmol/L,组装温度为70℃的条件下,通过调控反应时间制备APTMS自组装单分子层扩散阻挡层。通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)、四点弯曲测试及半导体分析仪对扩散阻挡层进行表征,并探究组装时间对自组装分子层形貌、结构和性能的影响。结果表明,APTMS以Si—O—Si键、C—C键、C—Si和C—N键为主,在组装时间为1h时,APTMS的成膜效果最佳,其表面粗糙度为0.160nm。APTMS自组装分子层的引入,使Cu/APTMS/SiO_(2)/Si的漏电流从10-2A/cm^(2)减小至10-5A/cm^(2),结合能增大至6.58±0.21J/m^(2)。APTMS自组装分子层有效地抑制了Cu向Si基底的扩散,有较好的阻挡效果,提高了器件的可靠性。

关键词：扩散阻挡层自组装单分子层漏电流力学性能

电弧离子镀沉积Al-O-N高温扩散阻挡层的研究

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钢铁研究学报 2003年第Z1期15卷 457-460页

作者：王启民武颖娜柯培玲孙超黄荣芳闻立时中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室辽宁沈阳110016

采用电弧离子镀技术在DSM11合金与NiCoCeAlY涂层间沉积Al-O-N高温扩散阻挡层薄膜,研究了不同O2、N2流量对Al-O-N薄膜相结构的影响及高温下Al-O-N薄膜阻挡合金元素互扩散的行为.实验结果表明,电弧离子镀法沉积的Al-O-N薄膜为多晶膜,具有... 详细信息

采用电弧离子镀技术在DSM11合金与NiCoCeAlY涂层间沉积Al-O-N高温扩散阻挡层薄膜,研究了不同O2、N2流量对Al-O-N薄膜相结构的影响及高温下Al-O-N薄膜阻挡合金元素互扩散的行为.实验结果表明,电弧离子镀法沉积的Al-O-N薄膜为多晶膜,具有α-Al2O3+六方AlN的相结构,随着N2的增加,AlN相的含量增加.在1050℃下氧化100h后,Al-O-N层能有效阻挡DSM11合金中的Ti元素向外扩散,扩散阻挡层对涂层的氧化动力学影响不大.

关键词： Al-O-N 扩散阻挡层电弧离子镀

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具有扩散阻挡层的n－GaAs欧姆接触

固体电子学研究与进展 1994年第3期14卷 255-259页

作者：陈堂胜陈克金南京电子器件研究所

常规的ｎ－ＧａＡｓＡｕＧｅＮｉ／Ａｎ欧姆接触存在不少缺陷。本文提出在ＡｕＧｅＮｉ接触层与ＡＵ覆盖层之间加入扩散阻挡层ＷＮ。结果表明，新结构的金属化不仅降低了比接触电阻，而且具有良好的表面形貌；更重要的是，ＷＮ膜的引入... 详细信息

常规的ｎ－ＧａＡｓＡｕＧｅＮｉ／Ａｎ欧姆接触存在不少缺陷。本文提出在ＡｕＧｅＮｉ接触层与ＡＵ覆盖层之间加入扩散阻挡层ＷＮ。结果表明，新结构的金属化不仅降低了比接触电阻，而且具有良好的表面形貌；更重要的是，ＷＮ膜的引入有效地阻挡了接触层与Ａｕ覆盖层中各种元素原子之间的相互扩散，提高了接触的可靠性。

关键词：砷化镓欧姆接触扩散阻挡层

集成电路的铜互连布线及其扩散阻挡层的研究进展

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真空科学与技术学报 2004年第Z1期24卷 78-81,94页

作者：白宣羽汪渊徐可为范多旺西安交通大学材料科学与工程学院西安710049 西安交通大学材料科学与工程学院西安710049 西安交通大学材料科学与工程学院西安710049 兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室兰州730070

本文综述了集成电路互连线的发展历史及研究现状.介绍了铜作为互连金属的优势及几种铜互连线的沉积工艺,分别讨论了它们的优缺点.总结了扩散阻挡层材料的研究状况,指出了目前扩散阻挡层高电阻率的缺点.

关键词：铜互连扩散阻挡层

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半导体器件欧姆接触中的扩散阻挡层

微电子学与计算机 1998年第5期15卷 53-56页

作者：张万荣李志国郭伟玲孙英华穆甫臣程尧海沈光地北京工业大学电子工程系可靠性物理研究室

为提高半导体器件欧姆接触的可靠性，一般要在金属化系统中加扩散阻挡层。本文介绍了扩散阻挡层的种类及其特性，并进行了比较和讨论。最后给出了在实际成功应用的例子。

关键词：欧姆接触扩散阻挡层半导体器件可靠性

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镍基合金高温扩散阻挡层的研究进展

材料导报 2012年第17期26卷 103-106页

作者：孙可为周万城西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072

介绍了镍基合金高温扩散阻挡层的作用机理,重点综述了金属和陶瓷扩散阻挡层的国内外研究进展,比较了两类扩散阻挡层的差别,尤其是元素扩散阻挡能力和界面结合强度的差别,最后指出了镍基合金高温扩散阻挡层的发展方向。

关键词：扩散阻挡层镍基合金元素互扩散界面结合强度

ZrO_2薄膜扩散阻挡层在镍基合金上的应用

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热加工工艺 2011年第24期40卷 163-165页

作者：陈书民朱冬梅周万城罗发西北工业大学凝固技术国家重点实验室陕西西安710072

采用DC反应磁控溅射工艺在K424合金基底上制备了ZrO2薄膜,并对薄膜进行了不同温度的热处理,采用XRD、SEM和EDS等分析手段对薄膜的表面形貌、成分及晶体结构进行了表征,并研究了ZrO2薄膜对基底元素扩散的阻挡能力。结果表明,热处理后薄... 详细信息

采用DC反应磁控溅射工艺在K424合金基底上制备了ZrO2薄膜,并对薄膜进行了不同温度的热处理,采用XRD、SEM和EDS等分析手段对薄膜的表面形貌、成分及晶体结构进行了表征,并研究了ZrO2薄膜对基底元素扩散的阻挡能力。结果表明,热处理后薄膜主要为单斜相ZrO2,含少量四方相。800℃以下热处理的薄膜致密平整,无裂纹出现,900℃热处理后基底元素Ti扩散至薄膜表面生成TiO2,导致ZrO2薄膜阻挡扩散作用失效。800℃以下热处理的ZrO2薄膜可以有效阻挡镍基合金元素的扩散。

关键词： ZrO2薄膜直流反应磁控溅射扩散阻挡层热处理

溅射Cu膜方式对ZrN扩散阻挡层热稳定性的影响

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真空科学与技术学报 2004年第Z1期24卷 86-88页

作者：宋忠孝徐可为范多旺西安交通大学电子物理与器件教育部重点实验室西安710049 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049 兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室兰州730070

用射频磁控反应溅射法在Si(111)单晶基体上沉积ZrN扩散阻挡层,随后在其上分别用直流脉冲平衡磁控溅射(BMS)和非平衡磁控溅射(UBMS)沉积Cu膜.用XRD分析Cu膜的结构,AES分析薄膜成分,AFM观察沉积态Cu膜的表面形貌.结果表明,UBMS沉积的Cu膜... 详细信息

用射频磁控反应溅射法在Si(111)单晶基体上沉积ZrN扩散阻挡层,随后在其上分别用直流脉冲平衡磁控溅射(BMS)和非平衡磁控溅射(UBMS)沉积Cu膜.用XRD分析Cu膜的结构,AES分析薄膜成分,AFM观察沉积态Cu膜的表面形貌.结果表明,UBMS沉积的Cu膜可有效抑制Cu与Si基体之间的扩散,提高ZrN扩散阻挡层的热稳定性,UBMS沉积的Cu膜对扩散地抑制作用与其致密的结构有关.

关键词： Cu膜 ZrN膜扩散阻挡层热稳定性

超薄W-Si-N作为铜与硅之间的扩散阻挡层

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Journal of Semiconductors 2003年第6期24卷 612-616页

作者：陆华屈新萍王光伟茹国平李炳宗复旦大学微电子学系上海200433

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... 详细信息

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。

关键词： W-Si-N 扩散阻挡层热稳定性铜互连