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SiO2/Ta界面反应及其对铜扩散的影响（英文）

Interface Reaction of SiO2/Ta and Its Influence on Cu Diffusion

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【作者】 龙世兵； 马纪东； 于广华； 赵洪辰； 朱逢吾； 张国海； 夏洋；

【Author】 Long Shibing 1,Ma Jidong 1,Yu Guanghua 1,Zhao Hongchen 1,Zhu Fengwu 1, Zhang Guohai 2 and Xia Yang 2(1 Department of Materials Physics,Beijing University of Science and Technology,Beijing 100083,China) (2 Microelectronic Research & Development Cen

【机构】 北京科技大学材料物理系； 中国科学院微电子中心； 中国科学院微电子中心 北京100083； 北京100083； 北京100029； 北京100029；

【摘要】 利用磁控溅射方法在表面有SiO2 层的Si基片上溅射Ta/NiFe薄膜 ,采用X射线光电子能谱 (XPS)研究了SiO2 /Ta界面以及Ta5Si3 标准样品 ,并进行计算机谱图拟合分析 .实验结果表明在制备态下在SiO2 /Ta界面处发生了热力学上有利的化学反应 :37Ta +15SiO2 =5Ta5Si3 +6Ta2 O5,界面处形成更稳定的化合物新相Ta5Si3 、Ta2 O5.在采用Ta作阻挡层的ULSI铜互连结构中这些反应产物可能有利于对Cu扩散的阻挡 .

【Abstract】 Ta/NiFe film is deposited on Si substrate precoated with SiO2 by magnetron sputtering.SiO2/Ta interface and Ta5Si3 standard sample are investigated by using X-ray photoelectron spectroscopy （XPS） and peak decomposition technique.The results show that there is a thermodynamically favorable reaction at the SiO2/Ta interface:37Ta+15SiO2=5Ta5Si3+6Ta2O5.The more stable products Ta5Si3 and Ta2O5 may be beneficial to stop the diffusion of Cu into SiO2.

【关键词】 ULSI铜互连； 扩散阻挡层； 界面反应； X射线光电子能谱；
【Key words】 copper interconnection in ULSI； diffusion barrier； interface reaction； X-ray photoelectron spectroscopy；
【基金】 国家自然科学基金资助项目 (批准号 :19890 310 )~~
  • 【文献出处】 半导体学报 ,Chinese Journal of Semiconductors , 编辑部邮箱 ,2002年10期
  • 【分类号】TN405.97
  • 【被引频次】2
  • 【下载频次】82
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