基于新型铜互连扩散阻挡层的无籽晶电镀铜的研究

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 新型互连扩散阻挡层的研究进展

1．2．1 新型互连扩散阻挡层的特征

1．2．2 新型互连扩散阻挡层的研究现状

1．3 互连中的电镀工艺

1．3．1 电镀铜的工艺原理

1．3．2 电镀液对镀层性质的影响

1．3．3 电镀薄膜生长成核方式

1．3．4 电镀铜在铜互连中面临的挑战

1．4 扩散阻挡层上无Cu籽晶电镀的研究进展

1．4．1 Ta上无籽晶电镀Cu

1．4．2 Ru基阻挡层上的无籽晶电镀Cu

1．4．3 Mo上无籽晶电镀Cu

1．4．4 Co上无籽晶电镀Cu

1．5 互连中的化学机械抛光工艺

1．6 本论文的研究目的与内容

参考文献

第二章 实验仪器及方法简介

2．1 本工作重要实验设备介绍

2．1．1 物理气相淀积(PVD)系统

2．1．2 电化学工作站

2．1．3 化学机械抛光机

2．1．4 其他实验仪器

2．2 实验方法

2．2．1 实验流程

2．2．2 常用测试方法

2．2．3 样品表征方法

2．3 Imagetool软件介绍

2．4 实验耗材

参考文献

第三章 Co上无籽晶电镀Cu的研究

3．1 引言

3．2 酸性电镀液中Co上无籽晶电镀Cu

3．2．1 样品设计及实验

3．2．2 Co表面氧化钴的还原

3．2．3 酸性电镀液中Co上电镀Ca过程研究

3．2．4 超薄Cu籽晶层对Co在酸性溶液中电镀Cu的影响

3．2．5 小节

3．3 乙二胺电镀液中Co上的无籽晶电镀Cu

3．3．1 样品设计及实验

3．3．2 乙二胺电镀液中的络合物

3．3．3 Co在电镀液中的腐蚀

3．3．4 Co在En电镀液中的线性伏安曲线

3．3．5 Cu在Co表面成核机理的研究

3．3．6 电流密度对Cu表面形貌和电阻率的影响

3．3．7 电镀铜薄膜的形貌和组分表征

3．3．8 Cu在沟槽中的填充

3．3．9 小结

3．4 本章小结

参考文献

第四章 超薄Mo膜上无籽晶电镀Cu研究

4．1 引言

4．2 Mo与Cu粘附性

4．3 Mo在电镀液中的电化学曲线

4．4 Mo在电镀液中的腐蚀

4．5 Mo上Cu的成核

4．5．1 电流瞬态曲线及理论曲线的比较

4．5．2 不同电镀液中Mo上Cu成核SEM图比较

4．6 Mo上直接电镀Cu膜的性能表征

4．6．1 不同电镀液中电镀Cu膜的形貌

4．6．2 Mo上电镀Cu膜的择优取向

4．7 在Mo沟槽图形片中的填充

4．8 本章小结

参考文献

第五章 单层CoMo扩散阻挡层的直接电镀铜及其化学机械抛光的研究

5．1 引言

5．2 不同比例单层CoMo薄膜特性表征

5．3 不同比例CoMo薄膜上Cu的成核密度比较

5．4 CoMo合金上Cu镀层的特性

5．5 不同比例CoMo合金上Cu膜的晶向及自退火现象

5．6 CoMo合金沟槽中的Cu填充

5．7 CoMo合金的抛光研究

5．7．1 双氧水浓度的影响

5．7．2 甘氨酸对Co1Mo3静态腐蚀及抛光速率的作用

5．7．3 Co1Mo3和Cu之间的电偶腐蚀

5．8 本章小结

参考文献

第六章 全文总结及展望

6．1 全文总结

6．2 展望

致谢

读博期间第一作者发表的论文

附录

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