奈米元件中銅種晶層表面形態與電性受光激影響之研究

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題名:	奈米元件中銅種晶層表面形態與電性受光激影響之研究
作者:	陳啟文
貢獻者:	機械工程系
關鍵詞:	銅導線，電子束。
日期:	2008-12
上傳時間:	2010-03-23 11:58:59 (UTC+8)
摘要:	銅導線是近代VLSI領域內新開發的製程，在金屬內連線上的許多特色優於鋁。在180nm的導線技術上，銅是一種很不錯的選擇，但是線寬下降到130nm時，由於晶粒成長及散射等問題，將使其品質和穩定度受到影響，如電阻綠的急遽上升。於今日的ULSI製程技術中，銅已經成為作導線的最佳材料。當積體電路的尺寸越做越小，進入深次微米的世代，速度加快、線寬變窄，電流密度也大大的提高。與元件微型化不同，導線的傳輸速度會隨尺寸縮減而更遲緩，及所謂的導線RC延遲。到了百萬位元的超大型積體電路，次微米的RC延遲時間已經接近閘極傳輸時間，而現今的深次微米元件在0.25nm以下時，金屬內連線RC延遲時間，更超過閘極傳輸時間，變成限制元件速度的主因。　　元件微型化之後，後段導線也必須跟著微型化，且單一層導線已經不敷使用，必須使用多層內導線技術。傳統的鋁導線因為因為阻值大，抗電致遷移能力力差，容易斷裂，遭受到日益嚴重的可靠度問題，鋁導線所遭遇到的問題可以由銅導線來解決。銅是電阻率地二低的材料如表1所示，比鋁低了40%，降梯功能損失、熔點高，而且抗電致遷移能力又好，可以提高金屬內連線對於高電流密度的承受能力，相對的提高了可靠度。此為銅具有較高的熱傳導係數，能加快晶片散熱速度，可用物理氣相沉積、化學氣相沉積、電鍍或者是無電鍍的方式成長薄膜。所以銅導線在微型化元件的多層內導線上備受重視。但銅金屬在格式化上也有問題，因為本身無法變成高揮發性的氟化物，所以不能使用乾蝕刻技術，若用濕蝕刻則會有嚴重的底切現象，線寬越小問題就越嚴重。　　本計畫的目的在於研究種晶層薄膜表面，經可見光，UV光，電子束照射或撞擊後，其電性及型態變化的情形及兩者的關聯性。經由實驗，並使用AFM及TEM分析其表面形態，吾人發現可見光，UV光，及電子束的照射強度，時間，皆會影響種晶層表面。但其影響程度皆不相同，其中以電子術的影響最大。例如5000伏以上的電子束照射20秒以上就可以使中介窗的電阻變化20%以上。又受可見光與UV光照射後的中介窗電阻變化趨勢剛好相反，此外並發現中介窗受可見光，UV光，及電子束照射後其阻值的變化與中介窗在晶圓上的位置有很大的關係。
顯示於類別:	[電子工程系] 校內專題研究計畫

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