ULSI銅互連線微結(jié)構(gòu)與應(yīng)力及其對(duì)電徙動(dòng)影響的研究.pdf

1、該論文主要研究了ULSI中銅互連線的微觀結(jié)構(gòu)和應(yīng)力及其對(duì)與電徙動(dòng)MTF的影響.采用AFM、SEM和TEM測(cè)評(píng)晶粒結(jié)構(gòu).受到凹槽側(cè)壁形核的影響,沉積態(tài)銅互連線隨線寬的增加,平均晶粒尺寸從20~30nm增至80~90nm,銅膜晶粒尺寸約為300nm;3μm銅互連線的中間區(qū)域晶粒尺寸小于側(cè)壁處晶粒尺寸;退火后,銅互連線晶粒長大,而且晶粒長大程度隨線寬的增加而增加.利用XRD和EBSD測(cè)量了銅互連線的晶體學(xué)取向,沉積態(tài)銅互連線的(111)織構(gòu)明

2、顯弱于沉積態(tài)銅膜;300℃、30min退火后,銅互連線(111)織構(gòu)增強(qiáng);Cu晶粒明顯長大和應(yīng)變能最小化使得銅互連線和銅膜分別經(jīng)過較高溫度400℃和450℃、1h退火后,(111)織構(gòu)并未發(fā)展.通過SIMS和AES分析SiON和Ta擴(kuò)散阻擋層,結(jié)果顯示兩種阻擋層均可以有效防止銅向SiO<,2>層擴(kuò)散.二維面探測(cè)XRD結(jié)果表明沉積態(tài)銅互連線中存在拉應(yīng)力,其主要由熱應(yīng)力產(chǎn)生.200℃退火后,銅互連線拉應(yīng)力得到松弛.1、2和4μm寬銅互連線M