нанесение меди на железо

Сейчас исследователи работают над созданием нанометровых медных проводников.

Исследователи сравнили этот процесс с окислением железа и образованием ржавчины. На втором рисунке показан получаемый образец. Были также исследованы и другие факторы, влияющие на равномерность слоя меди, и составлена некоторая математическая модель.

На первом рисунке показано поперечное сечение плазмы меди (400 нм), подверженной воздействию молекулярного хлора при температуре 25 С. Уникальность процесса заключается в том, что окислитель генерируется в плазме и субстрате при постоянной бомбардировке ионами. Однако, при обработке соляной кислотой слой меди может вздуться, что объясняется увеличением объема при проникновении хлора и пористой структурой получившегося слоя.

Исследователи изучили влияние таких параметров, как время нахождения в плазме, давление, мощность, температура; на формирование медного слоя. Температура кристалла напрямую влияет на скорость восстановления меди. Например, при мощности 600 Вт и давлении плазмы в 20 мТорр, если увеличить температуру субстрата с 25 до 100 градусов Цельсия, скорость роста CuCl увеличилась с 600 до 1200 нм/мин. Равномерность слоя также зависит от температуры. Но даже при комнатной температуре исследователи смогли достичь неплохих результатов.

Итак, в новом процессе вместо того, чтобы испарять медь в плазме, вся медная пленка трансформируется в неактивный галогенид меди (бромид или хлорид), формирующий пористый слой на поверхности кристалла. Этот слой потом растворяется слабым раствором HCl. Исследователи считают, что у этого процесса намного выше шансы на успех, чем у альтернативных. Многие процессы наталкиваются на трудность с удалением галогенидов с поверхности, что требует нагрева до температур выше 400C, чтобы получить давление паров выше 1 Торр (1 мм. рт. ст. или 131 Па). Это приводит к ухудшению равномерности нанесения проводников и неоправданному усложнению оборудования.

Обычно алюминиевые проводники наносятся на кристалл травлением. Но поскольку полупроводник образовывает слишком прочные связи с медью, процесс травления медных проводников на поверхности довольно сложен. Поэтому медные проводники обычно наносятся "дамаскированием" (damascene approach, метод "насечек"), правда, не тем "дамаскированием", как при изготовлении мечей: на поверхности кристалла вырезаются каналы, которые наполняются медью, после чего следует СМР-процесс. Однако применение СМР-процесса тоже имеет свои проблемы и, по данным (ITRS) будет трудно применим для 100 нм техпроцессов.

Исследователи из (ранее университет назывался "Техасский Университет Агрокультуры и Машиностроения", отсюда и "А", "М" в названии) сообщают, что разработали новый способ нанесения меди на поверхность кристаллов полупроводников - плазменный. При этом нанесение меди на поверхность может проводиться при комнатной температуре.

Новый способ нанесения меди на полупроводник

Пятница, 15 Февраля, 2002

Новый способ нанесения меди на полупроводник