激光沖擊對銅薄膜電學(xué)性能的影響及其沖擊效應(yīng)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(chǔ)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到重要作用。然而，在超大集成電路的設(shè)計(jì)制造中，隨著集成度的增進(jìn)和線寬的減少，電路連線材料強(qiáng)度提高及其電阻率的有效降低成為研究熱點(diǎn)問題之一。激光沖擊處理技術(shù)是一種新型的表面處理技術(shù)，具有能使材料產(chǎn)生形變、相變和位錯(cuò)等組織變化從而改善其性能的獨(dú)特優(yōu)勢。本文基于小能量激光沖擊處理工藝，從實(shí)驗(yàn)和仿真兩個(gè)方面對激光沖擊后納米銅薄膜的電學(xué)性能變化以及沖擊效應(yīng)進(jìn)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(jìn)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(jié)構(gòu)以及電學(xué)性能。結(jié)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(shí)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(shí)驗(yàn)研究?；谝痪S應(yīng)變波理論對沖擊作用下材料內(nèi)部應(yīng)力波傳播的基本過程進(jìn)行了分析。結(jié)合SEM、XRD、TEM等方法對沖擊后薄膜進(jìn)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(nèi)部有孿晶結(jié)構(gòu)生成。電學(xué)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%。
　　（3）開展了激光沖擊納米銅薄膜效應(yīng)的模擬研究。運(yùn)用應(yīng)力波理論進(jìn)行模擬分析了激光沖擊作用下薄