《Cu互連微納槽/孔內擴散阻擋層的表面形貌研究》是依託四川大學，由楊吉軍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：Cu互連微納槽/孔內擴散阻擋層的表面形貌研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：楊吉軍
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
Cu互連槽/孔內擴散阻擋層的表面形貌是積體電路（IC）納器件技術亟待研究的關鍵問題之一。然而，區別於平面上與巨觀溝槽內的沉積薄膜，擴散阻擋層具有微納尺度非平面沉積特點，其表面形貌隸屬新穎的研究體系。針對該領域研究尚未深入的現狀，本項目擬對擴散阻擋層表面形貌的若干基礎性問題展開研究，包括提煉認識表面形貌的各向異性與多尺度特徵；引入多尺度系統理論構建完善的表面形貌量化表征方法；結合動力學標度理論揭示擴散阻擋層的表面形貌演化機理。研究旨在為Cu互連槽/孔擴散阻擋層表面形貌的表征評價及調控設計提供基礎技術與理論依據，推動IC納器件Cu互連技術的持續升級。本項目研究內容具有一定的科學創新性，預期研究結果具有較強的工業套用價值，若獲突破可推廣到其它微納器/部件如微機電系統（MEMS）等中槽/孔薄膜的表面形貌研究領域。
結題摘要
銅互連槽/孔內擴散阻擋層的表面形貌是積體電路等微納電子器件技術領域亟待研究的關鍵問題之一。針對目前研究尚未深入的現狀，本項目對擴散阻擋層表面形貌的若干基礎性、關鍵性的問題進行了研究，如擴散阻擋層表面形貌複雜結構特徵的理解；擴散阻擋層表面形貌量化表征方法的構建；擴散阻擋層表面形貌演化的物理機制等。基於上述目前要求，本項目獲得了一批典型的研究進展。（1）在Cu互連槽/孔擴散阻擋層樣品製備及表征研究方面：以實際IC器件結構為依據，完成了不同幾何特徵參數的槽/孔薄膜樣品製備，並最佳化了薄膜沉積工藝參數；獲得了利用高分辨透射電鏡（HRTEM）獲取擴散阻擋層表面形貌的表征方法；（2）在擴散阻擋層表面形貌特徵識別與量化表征方面：實驗觀察了擴散阻擋層表面形貌的各向異性與多尺度特徵，並建立相應的幾何構象模型。基於多尺度系統理論，構建一套實用的、規範的Cu互連槽/孔擴散阻擋層的表面形貌量化表征方法；（3）在擴散阻擋層表面形貌演化機理方面：基於上述量化表征平台，並結合動力學標度理論澄清Cu互連槽/孔擴散阻擋層的表面形貌演化機理。揭示了幾何遮蔽效應、尺寸效應、表/界面效應及襯底表面形貌影響等因素對擴散阻擋層表面形貌演化機理的影響及其權重。揭示了擴散阻擋層表面形貌各向異性與多尺度特徵的產生機理，由此獲得了若干用於調控擴散阻擋層表面形貌的調控技術等；（4）此外，在本項目研究預定內容的基礎上，結合評審專家建議與該領域研究現狀，也開展了相關薄膜表面形貌的研究，並獲得若干研究結論，如IC器件在複雜服役環境下擴散阻擋層表面形貌的演化行為與機理等。通過本項目研究，為Cu 互連擴散阻擋層表面形貌的表征評價及調控設計提供基礎技術與理論依據，有助於推動Cu 互連技術的持續升級，同時也為其它微納器件中複雜構型薄膜的表面形貌研究提供了借鑑與指導。值得強調的是，通過本項目研究也獲得了一批代表性的研究成果，包括發表SCI學術論文7篇（其中IF>3的1篇）、申報國家發明專利2項；多次參加學術會議（其中國際會議分會報告1次）；培養畢業2名研究生（博士生與碩士生各1名）；尤其是對申請人的科研能力水平、科研經驗積累等方面提供了鍛鍊與提升的平台。
