二氧化硅上自组装化学镀Ni-Mo-P阻挡层

摘要

Ni-Mo-P 合金可以作为Cu 互连材料的阻挡层应用在超大规模集成电路(ULSI)中.该文采用自组 装层(SAM)吸附钯替代在SiO2 表面溅射种子层的方法,实现了在SiO2 表面化学镀Ni-Mo-P 合金.该文介 绍了预处理和化学镀过程使用的溶液及试验条件,并研究了自组装层的形成过程.在预处理过程中,不同 阶段下基板表面的XPS 能谱证实了SAM的存在.平面基板及具有沟槽图形基板表面的Ni-Mo-P 合金具 有较好的表面覆盖率,表面粗糙度只有3.2nm.由俄歇电子能谱(AES)测定的Cu/Ni-Mo-P/SiO2/Si的浓度 分布可知,在400℃下真空退火30 min 后,Ni-Mo-P 合金实现了对Cu 原子向Si 中扩散的有效阻挡.另外,镀态下Ni-Mo-P 合金的平均电阻率低于100 μ·cm,较薄Ni-Mo-P 镀层与基体之间的结合强度高.由上述 结果可知,通过SAM 吸附钯法制备的化学镀Ni-Mo-P 合金能够满足阻挡层的性能要求.因此,采用该 文使用的方法制备Ni-Mo-P 合金对ULSI 技术是有一定潜力的.