用于Cu互连阻挡层的非晶Ni-Al薄膜研究  

Investigation of amorphous Ni-Al film used as diffusion barrier for Cu metallization

作　　者：霍骥川[1] 刘保亭[1] 邢金柱[1] 周阳[1] 李晓红[1] 李丽[1] 张湘义[2] 王凤青[2] 王侠[3] 彭英才[3] 

机构地区：[1]河北大学物理科学与技术学院,河北保定071002 [2]燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室,河北秦皇岛066004 [3]河北大学电子信息工程学院,河北保定071002

出　　处：《功能材料》2008年第12期2005-2007,共3页Journal of Functional Materials

基　　金：国家重点基础研究发展计划(973计划)前期研究专项资助项目(2007CB616910);国家自然科学基金资助项目(50572021);河北省自然科学基金项目(E2008000620);教育部基金资助项目(2005-546;207013);河北大学青年基金资助项目(2005Q08)

摘　　要：以非晶Ni-Al薄膜作为Cu互连的阻挡层材料,采用射频磁控溅射法构架了Cu/Ni-Al/Si的异质结。利用原子力显微镜、X射线衍射仪和四探针测试仪研究了不同温度下高真空退火样品的表面形貌、微观结构与输运性质。实验发现非晶Ni-Al薄膜在高达750℃的退火温度仍能保持非晶结构,各膜层之间没有明显的反应和互扩散存在,表明了非晶Ni-Al薄膜具有良好的阻挡效果,可以用作Cu互连的阻挡层材料。The Cu/Ni-Al/Si heterostrueture is prepared using rt magnetron sputtering, m which amorphous Ni- AI film is studied as the diffusion barrier layer. The surface morphology, microstructure and transport properties of the samples are investigated by atomic force microscope （AFM）, X-ray diffraction measurement （XRD）, and four probe methods. It is found that the Ni-Al film keeps amorphous and no obvious reactions or interdiffusion occur after high temperature process up to 750℃, indicating the amorphous Ni-Al layer has good barrier properties and can be used as the barrier layer for Cu metallization.

关 键 词：CU互连 Ni—Al 扩散阻挡层 

分 类 号：TN104.2[电子电信—物理电子学] O484[理学—固体物理]