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磁控溅射法制备用作铜互连阻挡层的钛-铝薄膜
  • ISSN号:1000-3738
  • 期刊名称:《机械工程材料》
  • 时间:0
  • 分类:TN104.20[电子电信—物理电子学] O484[理学—固体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]河北大学电信学院,河北保定071002, [2]河北大学物理科学与技术学院铁性材料与器件研究所,河北保定071002
  • 相关基金:“973”前期研究专项资助项目(2007CB616910);国家自然科学基金资助项目(50572021,60876055);河北省科学基金资助项目(E2008000620);教育部基金资助项目(207013);河北大学青年基金资助项目(2005Q08)
中文摘要:

采用射频磁控溅射法在Si(100)基片上首先沉积了厚度40nm的非晶钛-铝薄膜,然后在其上又原位生长了厚度100nm的铜薄膜,制备了铜膜/钛-铝膜/硅试样;对试样分别在400~800℃内进行真空退火处理,用原子力显微镜、X射线衍射仪、四探针测试仪对试样的表面形貌、结晶状态及方块电阻进行了分析。结果表明:当退火温度低于750℃时,试样表面平整,表面粗糙度和方块电阻均较小且基本不随退火温度的升高而改变,此时,非晶钛-铝薄膜能够起到阻挡铜向硅中扩散的作用;当退火温度在800℃时,试样的表面粗糙度和方块电阻急剧增大,此时,非晶钛-铝薄膜已经不能起到阻挡层的作用。

英文摘要:

An amorphous Ti-Al film, on which Cu film was in situ prepared, was deposited on the Si (100) substrate by radio frequency (RF) magnetron sputtering to fabricate Cu(100 nm)/Ti-Al (40 nm)/Si samples. The samples were annealed in the temperature range from 400℃ to 800℃ in high vacuum and then characterized by atom force microscopy (AFM), X-ray diffraction (XRD), and four-point probe methods. The results show that, when the annealing temperature was below 750 ℃, the sample surface was smooth, and the surface root mean square roughness (Rma) and sheet resistance were smaller and did not change with the annealing temperature, and the amorphous Ti-Al film could prevent the interdiffusion between Cu and Si. However, for the sample annealed at 800 ℃, the surace root mean square roughness and sheet resistance increased dramatically, and Ti-Al film could not be used as an effective barrier anymore.

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期刊信息
  • 《机械工程材料》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:上海科学院
  • 主办单位:上海材料研究所
  • 主编:杨武
  • 地址:上海市邯郸路99号
  • 邮编:200437
  • 邮箱:mem@mat-test.com
  • 电话:021-65556775-368
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3738
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1336/TB
  • 邮发代号:4-221
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,《中国学术期刊(光盘版)检索与评价数据库规范》...
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:13383