机械工程论文参考范文：钼基薄膜理念下铜互连扩散阻挡板及化学机械抛光分析

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1、机械工程论文参考范文：钼基薄膜理念下铜互连扩散阻挡板及化学机械抛光分析第一章绪论1.1铜互连工艺概述铜互连工艺论文范文也被称为双镶嵌工艺，其典型的工艺布局如图（1)首先我们要在低k介质材料上刻烛通孔Via，用来连接下层金属Ml,旋图光刻胶光刻后进行反应离子刻烛(RIE)，把低k介质刻穿。（2)旋涂一层反增透膜，提高尺度较小的孔洞的透光率，介质涂胶曝光。（3)在上一步曝光的基础上进行反应离子刻烛，刻烛出第二层金属。（3)在刻烛好的低k介质上使用物理气象淀积生长一层铜的扩散阻挡层和籽晶层，籽晶层是为了方便后续进行大面积的电镀铜工艺。(4)进行铜电键，填充通孔和沟槽。（5)对电镀后的铜表面进行化

2、学机械抛光，使表面平坦化，最后生长一层Si的保护层。铜互连工艺也在不断的发展前进之中，上述我们介绍的是ViaFirst工艺，同样也有ViaLast工艺。两者各有有缺点，两种工艺基本工艺步骤类似，只是在较小尺度的器件工艺中ViaFirst工艺的良率较高。随着逐渐减小的互连线尺寸，不平整的表面形貌会带来许多工艺困难。比如，不规则的表面会干扰光刻胶在表面的覆盖以及图形的转移；铜线表面突起在小尺度的连线中会造成导线的线宽取决于光刻胶厚度等等[2]。经过平坦化的表面有许多优点。比如，经过抛光后的结构进行光刻和刻烛的良率有提高；减小台阶覆盖差问题等等P]。光刻和未经光刻互连结构如图1.2所示。1.2铜

3、扩散阻挡层材料在铜互连工艺中，我们需要在刻蚀出的沟槽中淀积铜的扩散阻挡层，如图1所示。这一层薄膜在铜工艺中非常重要，因为铜在桂中或者低k介质中有着很高的扩散系数。铜扩散到层间介质中会导致漏电流增大，甚至整个器件的失效。1.2.1铜t散阻挡层材料要求作为Cu扩散阻挡层材料，需要满足以下几个条件：（1)超薄而且致密，在双镶嵌工艺沟槽中具有良好的台阶覆盖性。超薄的扩散阻挡层意味着可以在双镶嵌工艺沟槽中留有更大的空间来填充Cu,从而来增加Cu互连线的截面积，减小Cu互连线的电阻，减少在Cu电键中形成空洞的可能；致密而且在高温条件下仍然能保持非晶的扩散阻挡层可以保证Cu在更高更强的温度场和电场条件下

4、不会通过晶界发生扩散；而良好的台阶覆盖性可以保证在双镶嵌工艺沟槽中的每个部位上有扩散阻挡层的存在，而不至于为Cu的扩散提供漏洞。（2)对于一般低k介质材料，要求阻挡层材料的淀积温度低于Lo的阻挡层薄膜，然后再生长50nm的铜薄膜。如果表面铜膜扩散过阻挡层，那么我们可以通过四探针，扫描电子显微镜，X射线衍射谱，俄歇电子谱等表征手段检测是否有铜娃化物的生成或者铜是否扩散通过阻挡层。具体制备和测试方法如下：1)将桂片放入烧杯中进行RCA清洗，放入1:40的HF溶液中去除表面氧化层，用氮气将桂片吹干。2)将清洗好的鞋片送入PVD淀积腔，开始抽真空。3)等到本底真空低于5x时，幵始进行薄膜淀积。薄膜

5、的厚度通过时间控制，合金材料的组分通过不同勒材的溅射功率调节。4)淀积完后，把桂片切成相应大小，需要退火的样品送入退火炉中，在氮气保护下退火30分钟。5)按照不同的要求，把退火完的样品进行测试。第三章自由浮动刚柔耦合冗余度空间机械臂..........31-553.1引言..........313.2空间机械臂的轨迹跟踪控制..........31-353.2.1滑模控制..........323.2.2终端滑模控制..........32-333.2.3非奇异终端滑模控制..........33-343.2.4PID积分滑模控制..........34-353.3消除滑模控制的固有抖振.

6、.........35-363.4空间机械臂的作用力控制和柔性..........36-393.4.1机械臂系统末端作用力的控制..........36-373.4.2主动抑振最优控制..........37-393.5数值仿真..........39-503.6机械臂动力学奇异摄动控制..........50-533.6.1奇异摄动分解系统..........50-513.6.2慢变子系统控制器设计..........513.6.3快变子系统控制器设计..........51-523.6.4奇异摄动控制仿真..........52-533.7本章小结..........53-55第四章自

7、由浮动刚柔耦合冗余度空间机械臂..........55-814.1引言..........554.2基于最小关节驱动力矩优化..........55-634.3空间机械臂系统的混沌识别..........63-724.4空间机械臂系统的混沌控制..........72-794.5本章小结..........79-81第五章自由浮动冗余度空间机械臂系统..........81-865.1引言..........815.2基