铜互连多层膜系中自对准CuSiN层的微结构及其热稳定性

金属学报, 2007, 43(11): 1145-1148. doi: 10.3321/j.issn:0412-1961.2007.11.004

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 ^1, , 唐文进 ^2, , 宋忠孝 ^3, , 徐可为 ^4,

1.西安交通大学金属材料及强度国家重点实验室,西安,710049

2.西安交通大学金属材料及强度国家重点实验室,西安,710049

3.西安交通大学金属材料及强度国家重点实验室,西安,710049

4.西安交通大学金属材料及强度国家重点实验室,西安,710049

基金项目: 国家重点基础研究发展计划(973计划)(2004CB619302) 国家自然科学基金(50531060)

关键词：铜互连 , 自对准CuSiN , 热稳定性 , 介质扩散阻挡层

MICROSTRUCTURE AND THERMAL STABILITY OF CuSiN SELF-ALIGNED LAYER IN ADVANCED COPPER INTERCONNECT MULTILAYER FILMS

通过等离子体与Cu膜表面的分步反应合成了厚约4 nm的CuSiN自对准层.采用高分辨透射电子显微术(HRTEM)、纳米电子束探针能谱(EDS)和X射线衍射(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.表明CuSiN层两侧分别出现SiN和Cu(Si)层,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层仍能够稳定存在,从而阻碍了Cu原子向SiC:H/SiOC:H介质薄膜体内的扩散.

参考文献

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