| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第15-27页 |
| 1.1 互连 | 第15-18页 |
| 1.1.1 互连技术原理及其工艺方法 | 第15-16页 |
| 1.1.2 互连技术的历史与发展 | 第16-18页 |
| 1.2 Al互连与Cu互连 | 第18-21页 |
| 1.2.1 Al互连 | 第18-19页 |
| 1.2.2 Cu互连工艺及其缺陷 | 第19-21页 |
| 1.3 阻挡层研究现状 | 第21-24页 |
| 1.3.1 阻挡层的性能和作用机制 | 第21-22页 |
| 1.3.2 阻挡层的常用材料 | 第22-24页 |
| 1.4 研究动机 | 第24-25页 |
| 1.5 本文研究内容和章节安排 | 第25-27页 |
| 第2章 TiN阻挡层理论分析与表征 | 第27-40页 |
| 2.1 氮化钛的性质 | 第27-28页 |
| 2.2 氮化钛阻挡层 | 第28-30页 |
| 2.2.1 氮化钛阻挡层研究进展 | 第28-29页 |
| 2.2.2 氮化钛阻挡层制备工艺与性能表征 | 第29-30页 |
| 2.3 阻挡层性能表征 | 第30-32页 |
| 2.3.1 XRD方法 | 第30-31页 |
| 2.3.2 电阻测试方法 | 第31页 |
| 2.3.3 组成成分分析 | 第31-32页 |
| 2.4 金属和半导体欧姆接触 | 第32-36页 |
| 2.4.1 金属和半导体的功函数 | 第32-33页 |
| 2.4.2 接触电阻 | 第33-34页 |
| 2.4.3 肖特基势垒高度 | 第34-35页 |
| 2.4.4 欧姆接触理论 | 第35-36页 |
| 2.5 接触电阻测量方法 | 第36-39页 |
| 2.5.1 四点传输线模型法 | 第36-37页 |
| 2.5.2 圆点形传输线模型法 | 第37-38页 |
| 2.5.3 同心圆环形传输线模型法 | 第38-39页 |
| 2.6 本章小结 | 第39-40页 |
| 第3章 磁控溅射制备Cu互连系统 | 第40-49页 |
| 3.1 磁控溅射技术 | 第40-43页 |
| 3.1.1 磁控溅射原理 | 第40-41页 |
| 3.1.2 磁控溅射设备 | 第41-43页 |
| 3.1.3 磁控溅射主要参数 | 第43页 |
| 3.2 磁控溅射制备氮化钛流程 | 第43-45页 |
| 3.2.1 靶材处理 | 第44页 |
| 3.2.2 样品预处理 | 第44-45页 |
| 3.2.3 样品制备 | 第45页 |
| 3.3 三种磁控溅射方法 | 第45-48页 |
| 3.3.1 直流反应磁控溅射氮化钛 | 第45-46页 |
| 3.3.2 射频磁控溅射 | 第46-48页 |
| 3.5 本章小结 | 第48-49页 |
| 第4章 阻挡层性能测试 | 第49-59页 |
| 4.1 互连结构及阻挡设计 | 第49-52页 |
| 4.1.1 Ti/TiN/Ti复合阻挡层 | 第49-50页 |
| 4.1.2 完整的互连结构 | 第50-51页 |
| 4.1.3 热处理 | 第51-52页 |
| 4.2 互连系统的实效温度 | 第52-55页 |
| 4.2.1 互连系统样品制备及性能测试 | 第52-53页 |
| 4.2.2 不同氮化钛制备工艺的阻挡层的失效温度 | 第53-55页 |
| 4.3 氮气流量对氮化钛薄膜性能的影响 | 第55-58页 |
| 4.3.1 氮化钛薄膜的沉积速率 | 第56-57页 |
| 4.3.2 氮化钛薄膜的XRD图谱 | 第57-58页 |
| 4.4 本章小结 | 第58-59页 |
| 第5章 接触电阻测量 | 第59-69页 |
| 5.1 样品制备 | 第59-62页 |
| 5.2 接触电阻测试与结果分析 | 第62-67页 |
| 5.2.1 p型和n型的半导体接触 | 第62-63页 |
| 5.2.2 退火对金属和p型Si接触的影响 | 第63-64页 |
| 5.2.3 退火对金属和n型Si接触的影响 | 第64-67页 |
| 5.3 方块电阻测试与结果分析 | 第67页 |
| 5.3.1 阻挡层方块电阻 | 第67页 |
| 5.3.2 TiN/Cu/Ti/TiN/Ti/Si方块电阻 | 第67页 |
| 5.4 本章小结 | 第67-69页 |
| 第6章 总结与展望 | 第69-72页 |
| 6.1 主要的工作内容和成果 | 第69-70页 |
| 6.2 论文主要创新点 | 第70页 |
| 6.3 主要存在的问题及后续可能的改进方向 | 第70-72页 |
| 参考文献 | 第72-78页 |
| 作者简介及在校期间取得的科研成果 | 第78页 |