| 摘要 | 第1-9页 |
| ABSTRACT | 第9-11页 |
| 第一章 绪论 | 第11-40页 |
| ·引言 | 第11-17页 |
| ·新型Cu扩散阻挡层材料 | 第17-22页 |
| ·Cu扩散阻挡层的特征 | 第17-18页 |
| ·过渡金属及其合金作为Cu扩散阻挡层的研究进展 | 第18-20页 |
| ·二元及三元化合物作为Cu扩散阻挡层的研究进展 | 第20页 |
| ·金属氧化物作为Cu扩散阻挡层材料的研究 | 第20-22页 |
| ·新型Cu粘附层/电镀籽晶层材料 | 第22-27页 |
| ·影响Cu互连线电迁移失效的因素 | 第22-23页 |
| ·新型Cu粘附层/籽晶增强层材料的要求 | 第23-24页 |
| ·新型Cu粘附层/籽晶增强层材料的研究进展 | 第24-27页 |
| ·第一性原理计算在Cu互连技术研究中的应用 | 第27-28页 |
| ·Cu互连线氧化及其抑制的研究进展 | 第28-30页 |
| ·本论文的研究目的及内容 | 第30-31页 |
| ·参考文献 | 第31-40页 |
| 第二章 实验设备及理论方法简介 | 第40-53页 |
| ·实验设备及原理简介 | 第40-47页 |
| ·制样设备 | 第40-45页 |
| ·样品表征方法 | 第45-47页 |
| ·理论计算方法简介 | 第47-51页 |
| ·密度泛函理论框架 | 第48-49页 |
| ·交换—关联能的近似处理方法 | 第49-50页 |
| ·白洽场计算 | 第50-51页 |
| ·参考文献 | 第51-53页 |
| 第三章 新型Cu粘附层材料的第一性原理研究 | 第53-83页 |
| ·引言 | 第53-54页 |
| ·Cu在Ta和Ru金属材料表面的吸附 | 第54-69页 |
| ·计算参数及模型 | 第54-57页 |
| ·Cu原子在Ta(110)和Ru(0001)表面上不同位置的吸附 | 第57-59页 |
| ·不同覆盖率的Cu在洁净Ta(110)表面和Ru(0001)表面上的吸附 | 第59-63页 |
| ·Cu在O或N掺杂的Ta(110)和Ru(0001)表面上的吸附 | 第63-65页 |
| ·Cu在Ta(110)和Ru(0001)表面上的团聚 | 第65-66页 |
| ·Cu在RuTa合金表面的吸附 | 第66-69页 |
| ·小结 | 第69页 |
| ·Cu在过渡金属Co、Os、Mo、Pd、Rh、lr材料表面的吸附 | 第69-76页 |
| ·计算参数及模型 | 第70-72页 |
| ·不同覆盖率的Cu在金属粘附层材料表面上的吸附 | 第72-74页 |
| ·不同层数的Cu原子在粘附层材料表面的吸附 | 第74-76页 |
| ·小结 | 第76页 |
| ·本章总结 | 第76-77页 |
| ·参考文献 | 第77-83页 |
| 第四章 利用第一性原理设计CoMo合金作为Cu粘附层/扩散阻挡层的研究 | 第83-100页 |
| ·第一性原理研究CoMo合金的热稳定性及Cu在其表面的吸附 | 第83-89页 |
| ·计算参数设置及模型选择 | 第84-85页 |
| ·CoMo合金的相稳定性研究 | 第85-86页 |
| ·Cu在CoMo合金表面的吸附 | 第86-88页 |
| ·小结 | 第88-89页 |
| ·CoMo合金作为Cu粘附层/扩散阻挡层的实验研究 | 第89-97页 |
| ·样品设计及实验 | 第89-90页 |
| ·单层CoMo合金作为Cu扩散阻挡层的特性研究 | 第90-94页 |
| ·CoMo合金作为Cu粘附层的特性研究 | 第94-96页 |
| ·CoMo合金作为Cu电镀籽晶增强层的特性研究 | 第96-97页 |
| ·小结 | 第97页 |
| ·本章小结 | 第97页 |
| ·参考文献 | 第97-100页 |
| 第五章 RuC薄膜抑制Cu氧化及作为Cu扩散阻挡层的性能研究 | 第100-131页 |
| ·Ru增强Cu氧化现象 | 第101-106页 |
| ·样品设计与制备 | 第101-102页 |
| ·Ru增强Cu氧化的研究 | 第102-106页 |
| ·RuC薄膜抑制Cu氧化的研究 | 第106-115页 |
| ·样品设计与制备 | 第106-108页 |
| ·在Ru薄膜中掺C抑制Cu氧化 | 第108-110页 |
| ·RuC薄膜促进ALD Cu_2O薄膜的还原 | 第110-115页 |
| ·第一性原理研究RuC薄膜抑制Cu氧化的机理 | 第115-119页 |
| ·计算方法及模型 | 第115-117页 |
| ·材料稳定性及表面化学反应机理研究 | 第117-119页 |
| ·RuC作为Cu扩散阻挡层材料的研究 | 第119-126页 |
| ·样品设计及实验 | 第120-121页 |
| ·Cu/RuC/Si结构的热稳定性 | 第121-122页 |
| ·Cu/RuC/TaN/Si结构的热稳定性 | 第122-126页 |
| ·小结 | 第126页 |
| ·本章小结 | 第126-127页 |
| ·参考文献 | 第127-131页 |
| 第六章 超薄Al_2O_3薄膜作为低k介质上Cu扩散阻挡层的研究 | 第131-152页 |
| ·PVD Ru/TaN双层薄膜作为Cu扩散阻挡层材料的研究 | 第131-133页 |
| ·样品设计及实验 | 第131-132页 |
| ·Ru/TaN阻挡层特性分析 | 第132-133页 |
| ·小结 | 第133页 |
| ·ALD Al_2O_3超薄膜作为Cu扩散阻挡层材料的研究 | 第133-149页 |
| ·利用PEALD方法制备Al_2O_3作Cu的扩散阻挡层 | 第134-144页 |
| ·利用热ALD方法制备Al_2O_3作Cu的扩散阻挡层 | 第144-149页 |
| ·本章小结 | 第149-151页 |
| ·参考文献 | 第151-152页 |
| 第七章 总结及展望 | 第152-155页 |
| ·全文总结 | 第152-154页 |
| ·展望 | 第154-155页 |
| 附录I:致谢 | 第155-156页 |
| 附录II:与本学位论文相关且第一作者发表论文目录 | 第156-157页 |
