金属学报  2007, Vol. 43 Issue (11): 1145-1147

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铜互连多层膜系中自对准CuSiN层的微结构及其热稳定性

刘 波 唐文进 宋忠孝 徐可为

西安交通大学金属材料及强度国家重点实验室

Microstructure and Thermal Stability of CuSiN Self--Aligned Layerin Advanced Copper Interconnect Multilayer Films

LIU Bo; TANG Wenjin; SONG Zhongxiao; XU Kewei

State key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials; Xi'an Jiaotong University

刘波; 唐文进; 宋忠孝; 徐可为 . 铜互连多层膜系中自对准CuSiN层的微结构及其热稳定性[J]. 金属学报, 2007, 43(11): 1145-1147 .
, , , . Microstructure and Thermal Stability of CuSiN Self--Aligned Layerin Advanced Copper Interconnect Multilayer Films[J]. Acta Metall Sin, 2007, 43(11): 1145-1147 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(782 KB)   摘要: 通过等离子体与铜膜表面的分步反应合成了厚约4 nm的CuSiN自组装层。采用高分辨透射电镜(HRTEM)、纳米电子束探针(EDS)和 X射线衍射仪(XRD)表征CuSiN和Si/SiO2/TaN/Ta/Cu(CuSiN)/SiC:H/SiOC:H 多层膜基体系的微结构和热稳定性。结果表明：CuSiN层的引入显著提高Cu/SiC:H/SiOC:H结构的热稳定性，其机制是在500℃退火温度条件下CuSiN层能够稳定存在，从而阻碍了Cu原子向SiC:H/SiOC:H介质薄膜体内的扩散。 关键词 ： 铜互连,  CuSiN,  热稳定性,  扩散阻挡层     Abstract：A CuSiN self-aligned layer with 4nm thickness was synthesized using RF-plasma-enhanced chemical vapor deposition system. The microstructure of Si/SiO2/TaN/Ta/Cu(CuSiN)/SiC:H/SiOC:H multi-layer stacks were investigated by using high-resolution transmission electron microscopy, energy-dispersive spectroscopy, and X-ray diffraction . The result indicates that the thermal stability of the interface of Cu/SiC:H dielectric barriers can be improved by introducing CuSiN self-aligned layer. This is attributed to its suppress copper or vacancy diffusion along the interface and into SiC:H/SiOC:H dielectric film. Key words： copper interconnects    self-aligned CuSiN    thermal reliability    barrier layers 收稿日期: 2007-03-26      ZTFLH:  TN406   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 刘波 唐文进 宋忠孝 徐可为 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2007/V43/I11/1145 [1]Maex K,Baklanov M R,Shamiryan D,Lacopi F, Brongersma S H,Yanovitskaya Z S.I Appl Phys,2003; 93:8793 [2]Semiconductor Industry Association.2003 International Technology Roadmap for Semiconductors,TX,USA,In- ternational SEMATECH,2003 [3]Li B Z,Timothy D.Sullivan,Lee T C,Badami D.Micro- electron Reliab,2004;44:365 [4]Plantier L,Le-Friec Y,Humbert A,Imbert G,Sabouret E,Sardo M,Girault V,Delille D,Jullian S,Junker K. Microelectron Eng,2006;83:2407 [5]Wang T C,Cheng Y L,Wang Y L,Hsieh T E,Hwang G J,Chen C F.Thin Solid Films,2006;498:36 [6]Zhang D H,Yang L Y,Li C Y,Lu P W,Foo P D.Thin Solid Films,2006;504:235 [7]Vitiello J,Ducote V,Farcy A,Gosset L G,Le-Friec Y, Hopstaken M,Jullian S,Cordeau M,Ailhas C,Chapelon L L,Barbier D,Veillerot M,Danel A,Torres J.Microelec- tron Eng,2006;83:2130 [8]Chhun S,Gosset L G,Michelon J,Girault V,Vitiello J, Hopstaken M,Courtas S,Debauche C,Bancken P H L, Gaillard N,Bryce G,Juhel M,Pinzelli L,Guillan J,Gras R,Van Schravendijk B,Dupuy J-C,Tortes J.Microelec- tron Eng,2006;83:2094 [9]Gambino J,Wynne J,Gill J,Mongeon S,Meatyard D, Lee B,Bamnolker H,Hall L,Li N,Hernandez M,Little P, Hamed M,Ivanov I,Gan C L.Microelectron Eng,2006; 83:2059 [10]Hu C K,Gignac L,Rosenberg R.Microelectron Reliab, 2006;46:213 [11]Hu C K,Gignac L,Rosenberg R,Liniger E,Rubino J, Sambucetti C,Domenicucci A,Chen X,Stamper A.Appl Phys Lett,2002;81:10 [12]Usami T,Ide T,Kakuhara Y,Ajima Y,Ueno K, Maruyama T,Yu Y,Apen E,Chattopadhyay K,Van Schravendijk B,Oda N,Sekine M.Proc IITC,2006:125 [13]Gosset L G,Chhun S,Guillan J,Gras R,Flake J,Daa- men R,Michelon J,Haumesser P H,Olivier S,Decorps T, Torres J.Proc IITC,2006:84 [14]Lin M H,Lin Y L,Chang K P,Su K C,Wang F H.Mi- croelectron Reliab,2005;45:1061V [1] 袁江淮, 王振玉, 马冠水, 周广学, 程晓英, 汪爱英. Cr2AlC涂层相结构演变对力学性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(7): 961-968. [2] 冯艾寒, 陈强, 王剑, 王皞, 曲寿江, 陈道伦. 低密度Ti2AlNb基合金热轧板微观组织的热稳定性[J]. 金属学报, 2023, 59(6): 777-786. [3] 聂金凤, 伍玉立, 谢可伟, 刘相法. Al-AlN异构纳米复合材料的组织构型与热稳定性[J]. 金属学报, 2022, 58(11): 1497-1508. [4] 王一涵, 原园, 喻嘉彬, 吴宏辉, 吴渊, 蒋虽合, 刘雄军, 王辉, 吕昭平. 纳米晶合金热稳定性的熵调控设计[J]. 金属学报, 2021, 57(4): 403-412. [5] 王晓波, 王墉哲, 程旭东, 蒋蓉. 大气条件下AlCrON基光谱选择性吸收涂层的热稳定性[J]. 金属学报, 2021, 57(3): 327-339. [6] 彭艳艳, 余黎明, 刘永长, 马宗青, 刘晨曦, 李冲, 李会军. 650 ℃时效对9Cr-ODS钢显微组织和性能的影响[J]. 金属学报, 2020, 56(8): 1075-1083. [7] 黄宇, 成国光, 李世健, 代卫星. Ce微合金化H13钢中一次碳化物的析出机理及热稳定性研究[J]. 金属学报, 2019, 55(12): 1487-1494. [8] 邹建雄,刘波,林黎蔚,任丁,焦国华,鲁远甫,徐可为. MoC掺杂钌基合金无籽晶阻挡层微结构及热稳定性研究[J]. 金属学报, 2017, 53(1): 31-37. [9] 郭巍巍,齐成军,李小武. 共轭和临界双滑移取向Cu单晶体疲劳位错结构的热稳定性研究*[J]. 金属学报, 2016, 52(6): 761-768. [10] 刘刚, 李超, 马野, 张瑞君, 刘勇凯, 沙玉辉. 异步轧制硅钢表面纳米结构稳定性与渗硅行为*[J]. 金属学报, 2016, 52(3): 307-312. [11] 黄祖江, 周敏, 杨阳, 陈泉志, 唐仕光, 李伟洲. 阳极氧化铝膜中间层阻挡元素扩散研究*[J]. 金属学报, 2016, 52(3): 341-348. [12] 杨滨, 李鑫, 罗文东, 李宇翔. 微量添加Sn和Nb对Zr-Cu-Fe-Al块体非晶合金热稳定性和塑性的影响[J]. 金属学报, 2015, 51(4): 465-472. [13] 柳文波,张弛,杨志刚,夏志新,高古辉,翁宇庆. 表面纳米化对低活化钢的组织及其热稳定性的影响[J]. 金属学报, 2013, 49(6): 707-716. [14] 张立东,王飞,陈顺礼,汪渊. AlCrTaTiNi/(AlCrTaTiNi)N双层扩散阻挡层的制备及热稳定性[J]. 金属学报, 2013, 49(12): 1611-1616. [15] 方璐,丁贤飞,张来启,郝国建,林均品. 长期热循环条件下全片层高Nb－TiAl合金显微组织稳定性[J]. 金属学报, 2013, 49(11): 1416-1422. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed