激光沖擊對銅薄膜電學性能的影響及其沖擊效應仿真研究.pdf

1、集成電路產(chǎn)業(yè)是微電子產(chǎn)業(yè)的基礎，在經(jīng)濟發(fā)展中起到重要作用。然而，在超大集成電路的設計制造中，隨著集成度的增進和線寬的減少，電路連線材料強度提高及其電阻率的有效降低成為研究熱點問題之一。激光沖擊處理技術是一種新型的表面處理技術，具有能使材料產(chǎn)生形變、相變和位錯等組織變化從而改善其性能的獨特優(yōu)勢。本文基于小能量激光沖擊處理工藝，從實驗和仿真兩個方面對激光沖擊后納米銅薄膜的電學性能變化以及沖擊效應進行了研究。主要取得了如下成果：
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2、1）對納米銅薄膜的制備工藝進行了研究。通過改變襯底溫度分別在硅片（Si）和聚酰亞胺（PI）上鍍膜，比較分析了其表面形貌、組織結構以及電學性能。結果表明：在工作氣壓0.5Pa、濺射功率100w、襯底溫度150℃條件下兩種基體上制備的薄膜表面平整、晶粒大小均勻、缺陷相對于其他溫度較少；同時測得此條件下制備態(tài)Cu/Si薄膜電阻率為1.4×10-8Ω.m，Cu/PI薄膜電阻率為2.3×10-8Ω.m。
　?。?）開展了激光微沖擊納米銅薄膜

3、的實驗研究。基于一維應變波理論對沖擊作用下材料內部應力波傳播的基本過程進行了分析。結合SEM、XRD、TEM等方法對沖擊后薄膜進行分析發(fā)現(xiàn)：激光沖擊處理后薄膜的表面粗糙度降低，晶粒出現(xiàn)了“長大”的現(xiàn)象，且內部有孿晶結構生成。電學性能測試表明：Cu/Si薄膜電阻率最大降低為原來的87.2％，Cu/PI薄膜電阻率最大降低為原來的89.4%。
　?。?）開展了激光沖擊納米銅薄膜效應的模擬研究。運用應力波理論進行模擬分析了激光沖擊作用下薄