Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Căng thẳng, Cấu trúc vi mô và Độ ổn định Nhiệt của Màng Mỏng Ta(N) Được Phủ bằng Phương Pháp Phun Hơi Phản Ứng
Tóm tắt
Sự quan tâm đến màng mỏng nitrua tantali (TaN) để sử dụng làm rào cản khuếch tán trong các kết nối vi điện tử dựa trên đồng đã thúc đẩy việc nghiên cứu các đặc tính của màng mỏng nitrua tantali tùy theo điều kiện lắng đọng và tiếp xúc với nhiệt độ cao. Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng của hàm lượng nitơ và quá trình tôi luyện sau lắng đọng đến độ căng, cấu trúc vi mô và điện trở của các màng Ta(N) đã được phân tích. Các màng Ta(N) được lắng đọng bằng phương pháp phun hơi phản ứng từ một mục tiêu tantali trong hỗn hợp khí Ar/N2. Khi tỷ lệ dòng N2 so với Ar tăng lên, cấu trúc tinh thể của các màng lắng đọng biến đổi từ β-Ta sang Ta bcc với N trong dung dịch rắn đến TaN0.1, Ta2N và cuối cùng là TaN. Độ căng, kích thước hạt và điện trở của các màng Ta(N) lắng đọng được tìm thấy có sự phụ thuộc mạnh mẽ vào pha hiện có. Các màng có nồng độ nitơ dưới 20 at. % cho thấy sự gia tăng lớn về căng nén trong quá trình tôi ở 650°C với môi trường N2 chảy. Biến đổi pha sang Ta2N xảy ra sau khi tôi luyện ở 650°C đối với các màng có nồng độ nitơ từ ∼ 15 đến 25 at. %. Các phương pháp đặc trưng cấu trúc vi mô sử dụng kính hiển vi điện tử truyền qua và nhiễu xạ tia X, và phân tích hóa học bằng phổ điện tử tia X và phổ điện tử Auger của các màng Ta(N) đã được sử dụng để xác định các pha lắng đọng và biến đổi.
Từ khóa
#màng mỏng #nitrua tantali #căng thẳng #cấu trúc vi mô #độ ổn định nhiệt #điện trở #phân tích hóa họcTài liệu tham khảo
S. S. Wong, C. Ryu, H. Lee and K.-W. Kwon in Advanced Interconnects and Contact Materials and Processes for Future Integrated Circuits, edited by S. P. Murarka, D. B. Fraser, M. Eizenberg, R. Tung, R. Madar (Mater. Res. Soc. Proc. 514, Wa rrendale, PA, 1998) pp. 75–81.
B. Chin, Solid State Technol. 41(7), 141 (1998).
X. Sun, E. Kolawa, J.-S. Chen, J. S. Reid and M.-A. Nicolet, Thin Solid Films 236, 347 (1993).
M. Stavrev, D. Fischer, C. Wenzel, K. Drescher and N. Mattern, Thin Solid Films 307, 79 (1997).
K.-H. Min, K.-C. Chun and K.-B. Kim, J. Vac. Sci. Technol. B 14(5), 3263 (1999).
K. Holloway, P. M. Fryer, C. Cabral, J. M. E. Harper, P. J. Bailey and K. H. Kelleher, J. Appl. Phys. 71(11), 5433 (1992).
M. Takeyama, A. Noya, T. Sase and A. Ohta, J. Vac. Sci. Technol. B 14(2), 674 (1996).
R. Venkatraman in Advanced Interconnects and Contact Materials and Processes for Future Integrated Circuits, edited by S. P. Murarka, D. B. Fraser, M. Eizenberg, R. Tung, R. Madar (Mater. Res. Soc. Proc. 514, Wa rrendale, PA, 1998) pp. 41–52.
N. P. Kim, K. L. Coates, G. G. Kunze, C.-P. Chien and M. H. Tanielian, IMAPS Conf, Oct 97, Philadelphia, PA.
C. Cabral, L. A. Clevenger and R. G. Schad, J. Vac. Sci. Technol. B 12(4), 2818 (1994).
L. A. Clevenger, A. Mutscheller, J. M. E. Harper, C. Cabral and K. Barmak, J. Appl. Phys. 72(10), 4918 (1992).
K. Radhakrishnan, N. G. Ing and R. Gopalakrishnan, Mat. Sci. Eng. B 57, 224 (1999).
R. Saha and J. A. Barnard, J. Crystal Growth 174, 495 (1997).
P. Catania, R. A. Roy and J. J. Cuomo, J. Appl. Phys. 74(2), 1008 (1993).