納米Ta基阻擋層的制備及性能研究的開題報(bào)告一、選題背景隨著半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展，集成電路技術(shù)也不斷向著更高性能、更緊湊的方向發(fā)展，要求其器件的尺寸越來越小同時(shí)性能又要不斷提高。因此需要尋求新的材料來解決這一問題，納米材料因其獨(dú)特的性質(zhì)，在半導(dǎo)體行業(yè)備受關(guān)注。其中，納米Ta基阻擋層具有很好的前景，能夠在芯片制造中起到很好的作用。二、選題意義阻擋層是CMOS工藝中極為重要的層次，其作用是防止多層金屬導(dǎo)線之間的反應(yīng)，同時(shí)也可以防止接觸污染。傳統(tǒng)的阻擋層多采用鎢、鉬，但它們?cè)诟邷貢r(shí)會(huì)很容易擴(kuò)散，影響芯片的可靠性和壽命。納米Ta基阻擋層不僅具有較高的熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，而且還可以抑制阻擋層向下擴(kuò)散，改善芯片的可靠性和性能，因此具有較大的應(yīng)用前景。三、研究?jī)?nèi)容本課題主要研究納米Ta基阻擋層的制備方法及其性能研究。通過控制制備工藝參數(shù)，得到厚度均勻、晶粒細(xì)小、致密的納米Ta基阻擋層，并研究其在高溫、高壓等條件下的穩(wěn)定性和防止金屬互擴(kuò)反應(yīng)的能力，以及與傳統(tǒng)阻擋層的對(duì)比研究，實(shí)現(xiàn)其在芯片制造中的應(yīng)用。四、研究方法1.利用磁控濺射等方法制備納米Ta基阻擋層；2.利用XRD、TEM、SEM等方法對(duì)納米Ta基阻擋層進(jìn)行表征；3.考察納米Ta基阻擋層在高溫下的穩(wěn)定性；4.使用電學(xué)測(cè)試系統(tǒng)研究納米Ta基阻擋層的電學(xué)性能，包括電阻率、介電常數(shù)等；5.與傳統(tǒng)鎢、鉬阻擋層進(jìn)行比較研究。五、預(yù)期結(jié)果1.制備出厚度均一、晶粒細(xì)小、致密的納米Ta基阻擋層，并對(duì)其進(jìn)行表征；2.研究納米Ta基阻擋層在高溫、高壓等條件下的穩(wěn)定性和防止金屬互擴(kuò)反應(yīng)的能力；3.對(duì)納米Ta基阻擋層的電學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試與研究；4.實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)鎢、鉬阻擋層的對(duì)比研究；5.結(jié)合以上結(jié)果，為其在芯片制造中的應(yīng)用提供理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。六、進(jìn)度計(jì)劃第一年：1.確定實(shí)驗(yàn)方案，收集資料，撰寫論文綜述部分；2.研究納米Ta基阻擋層的制備技術(shù)；3.對(duì)納米Ta基阻擋層進(jìn)行表征。第二年：1.研究納米Ta基阻擋層在高溫、高壓等條件下的穩(wěn)定性性能；2.對(duì)納米Ta基阻擋層的電學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試，并進(jìn)行分析比較。第三年：1.與傳統(tǒng)鎢、鉬阻擋層進(jìn)行比較研究；2.總結(jié)研究成果，編寫論文，并提交成功。七、參考文獻(xiàn)1.殷曉晴,王廣忠,甘淑榮等.納米TaN薄膜結(jié)構(gòu)和性能的研究,昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào),2008.2.T.Y.Ma,S.J.Shih.ThermalstabilityimprovementofTaNdiffusionbarrieronCusubstratebyintegratingwithaTainterfaciallayer,J.Mater.Res.,2004,pp.1076-1082.3.D.J.Huang,W.J.Shieu.EffectofTainterlayerthicknessonthepropertiesofbilayeredCu/T