| 【中文题名】 | 自组装单分子膜的末端功能基团对化学气相沉积铜薄膜的影响 |
| 【英文题名】 | Effects of Organic Functional Groups of Self-assembled Monolayers on Chemical Vapor-deposited Copper Films |
| 【学科专业】 | 化学 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-27 |
| 【中关键词】 | 化学气相沉积,铜薄膜,扩散阻挡层,自组装单分子层,功能基团,相互作用 |
| 【英关键词】 | Chemical vapor deposition,Copper films,Diffusion barrier,Self -assembled monolayers,Organic functional groups,Interaction, |
| 【分类导航】 | 工业技术>无线电电子学、电信技术>半导体技术>一般性问题>半导体二极管>材料 |
| 【论文摘要】 |
铜具有很好的导电性和抗电迁移能力，是一种理想的多级金属化形成的超大规模集成电路(ULSI)中的导线材料。在100nm以下铜金属互连技术中，需要使用厚度＜5nm的扩散阻挡层来阻止铜扩散进入相邻的电介质，并且增强铜在基材表面的附着能力。目前，特别是在高深宽比的条件下，传统的阻挡层材料如钽，氮化钽，氮化钛等无法形成厚度小于10nm的均一的连续的薄膜。
自组装单分子膜(SAMs)可以通过改变其链长和末端功能基团来形成超薄的具有特定性质的薄膜，因此被广泛的应用于分子器件，平版印刷术和微型仪器等领域中。通过选择合适的末端功能基团，SAMs可以利用末端功能基团与铜之间的相互作用来阻挡铜的扩散和增加铜在基材表面的附着能力，是一种理想的扩散阻挡层材料。
本论文在自行设计、组建的金属有机化学气相沉积(MOCVD)系统上，以六氟乙酰丙酮合铜(Ⅱ)[Cu~((Ⅱ))(hfac)_2]为前驱物，氢气为载气和还原性反应气，分别在2-(吡啶)-2-乙基-三甲基硅烷(TMSEP)和丙基三甲氧基硅烷(PTMS)自组装单分子膜(SAMs)改性基材上进行化学气相沉积铜薄膜，并对得到的铜薄膜的性质进行了分析和比较，研究自组... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-7 |
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Abstract |
7-11 |
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第一章 绪论 |
11-27 |
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1.1 自组装单分子膜的结构及其自组装机理 |
11-15 |
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1.1.1 自组装单分子膜的结构 |
11-12 |
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1.1.2 自组装单分子膜的种类及其成膜机理 |
12-15 |
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1.2 自组装单分子膜表面上金属再沉积特性研究进展 |
15-16 |
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1.3 自组装单分子膜在化学气相沉积铜薄膜中的应用 |
16-20 |
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1.3.1 传统的扩散阻挡层 |
17-19 |
|
1.3.2 自组装单分子膜作为扩散阻挡层 |
19-20 |
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1.4 本论文工作 |
20-21 |
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参考文献 |
21-27 |
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第二章 在末端功能基团为甲基的自组装单分子膜上化学气相沉积铜薄膜研究 |
27-55 |
|
2.1 前言 |
27-29 |
|
2.2 实验操作 |
29-35 |
|
2.2.1 实验药品及材料 |
29-30 |
|
2.2.2 实验仪器 |
30-32 |
|
2.2.3 分析仪器 |
32-33 |
|
2.2.4 实验步骤 |
33-35 |
|
2.3 实验结果及分析 |
35-51 |
|
2.3.1 PTMS 成膜分析 |
35-42 |
|
2.3.2 铜在PTMS-SAMs改性的基材表面上的化学气相沉积 |
42-51 |
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2.4 小结 |
51-52 |
|
参考文献 |
52-55 |
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第三章 在末端功能基团为吡啶的自组装单分子膜上化学气相沉积铜薄膜研究 |
55-75 |
|
3.1 前言 |
55-56 |
|
3.2 实验操作 |
56-57 |
|
3.2.1 实验药品及材料 |
56 |
|
3.2.2 实验仪器 |
56 |
|
3.2.3 分析仪器 |
56-57 |
|
3.2.4 实验步骤 |
57 |
|
3.3 实验结果及分析 |
57-72 |
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3.3.1 TMSEP成膜分析 |
57-62 |
|
3.3.2 铜在TMSEP-SAMs改性的基材表面上的化学气相沉积 |
62-72 |
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3.4 小结 |
72-73 |
|
参考文献 |
73-75 |
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第四章 自组装单分子膜影响铜薄膜沉积的因素分析 |
75-87 |
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4.1 前言 |
75-76 |
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4.2 SAMs 中不同类型末端功能基团对CVD Cu的影响 |
76-82 |
|
4.2.1 不同SAMs的成膜厚度 |
77-78 |
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4.2.2 不同SAMs对Cu成核及生长的影响 |
78-81 |
|
4.2.3 SAMs末端功能基团对CVD Cu薄膜的影响 |
81-82 |
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4.3 末端功能基团的空间构型对CVD Cu薄膜的影响 |
82-84 |
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4.3.1 末端功能基团为2位吡啶和3位吡啶的SAMs阻挡层效能比较 |
82-84 |
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4.3.2 末端功能基团的空间构型对CVD Cu薄膜的影响 |
84 |
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4.4 小结 |
84-85 |
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参考文献 |
85-87 |
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总结和展望 |
87-89 |
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总结 |
87-88 |
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展望 |
88-89 |
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硕士期间发表论文 |
89-90 |
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致谢 |
90 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.344729 |
