基于新型铜互连扩散阻挡层的无籽晶电镀铜的研究

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1、万方数据复旦大学博士学位论文基于新型铜互连扩散阻挡层的无籽晶电镀铜的研究InvestigationofSeedlessCopperPlatingonNovelDiffusionBarrierMaterialsforCUImerconnect院系：专业：姓名：指导教师：完成日期：信息科学与工程学院微电子学与固体电子学徐文忠屈新萍2014年4月7日万方数据复旦大学博士学位论文目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1ABSTRACT⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．51．1引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．51．2新型互连扩散阻挡层的研究进展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．81．2．1新型互连扩散阻挡层的特征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．81．2．2新型互连扩散阻挡层的研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．91．3互连中的电镀工艺⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯121．3．1电镀铜的工艺原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯131．3．

3、2电镀液对镀层性质的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯141．3．3电镀薄膜生长成核方式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯151．3．4电镀铜在铜互连中面临的挑战⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l81．4扩散阻挡层上无Cu籽晶电镀的研究进展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯191．4．1Ta上无籽晶电镀Cu⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．211．4．2Ru基阻挡层上的无籽晶电镀Cu⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．221．4．3Mo上无籽晶电镀Cu⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯241．4．4Co上无籽晶电镀Cu⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．251．5互连中的化学机械抛光工艺⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯251．6本论文的研究目的与内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯28参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．29第二章实验仪器及方法简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯382．1本工作重要实验设备介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯382．1．1物理气相淀积(PVD)系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．382．1．2电化学工作站⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯392．1．3化学机械

5、抛光机⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯402．1．4其他实验仪器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯402．2实验方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4l2．2．1实验流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．412．2．2常用测试方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯422．2．3样品表征方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯452．3Imagetool软件介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．482．4实验耗材⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

6、⋯⋯⋯⋯⋯49万方数据复旦大学博士学位论文目录参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．50第三章Co上无籽晶电镀Cu的研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯513．1引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯513．2酸性电镀液中Co上无籽晶电镀Cu⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．553．2．1样品设计及实验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯563．2．2Co表面氧化钴的还原⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯563．2．3酸性电镀液中Co上电镀Cu过程研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

7、⋯593．2．4超薄Cu籽晶层对Co在酸性溶液中电镀Cu的影响⋯⋯⋯⋯⋯633．2．5小节⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．653．3乙二胺电镀液中Co上的无籽晶电镀Cu⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．663．3．1样品设计及实验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯663．3．2乙二胺电镀液中的络合物⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯673．3．3Co在电镀液中的腐蚀⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯693．3．4Co在En电镀液中的线性伏安曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯723．3．5Cu在Co表面成核机理的研

8、究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯743．3．6电流密度对Cu表面形貌和电阻率的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．793．3．7电镀铜薄膜的形貌和组分表征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯813．3．8Cu在沟槽中的填充⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯873．3．9小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯