表征ULSI低介电常数互连材料机械特性的表面波频散特性

研究了在Si(100)衬底上淀积低k薄膜的分层结构中表面波沿Si［100］和［110］晶向传播的速度-频率色散特性，给出了表面波色散特性的理论推导，得到了低k薄膜的杨氏模量、密度、厚度和泊松常数对色散关系的影响.     

表面波表征ULSI互连布线双层薄膜机械特性的理论计算

利用超声表面波在分层结构中传播的频散特性来测量薄膜的机械特性具有准确、快速、对材料无损伤等突出优点.本文研究了在Si(100)衬底上淀积双层薄膜的分层结构中超声表面波沿Si[110]晶向传播的速度-频率色散关系.应用此方法对超大规模集成电路(ULSI)中具有质软、易碎特点的低介电常数互连介质(low-k)薄膜的机械特性进行了表面波频散计算.研究了先进ULSI互连布线系统中广泛存在的3种分层薄膜结构上表面波的频散特性.计算表明不同分层结构对表面波的频散特性影响很大.对于同一分层结构,表面波的频散曲率随low-k薄膜杨氏模量的减小而显著增大.本工作为准确测定low-k薄膜的杨氏模量提供了理论计算依据.     

周期性多孔低介电常数材料机械特性的表面波测量模型

研究了纳米通孔的分布对于表面波方法测量多孔低介电常数薄膜机械特性的影响,提出了用横观各向同性表征周期性多孔介质材料结构特性的表面波传播理论模型,给出了表面波在low-k薄膜/Si基底分层结构中的传播方程.通过数值算例揭示出表面波在不同传播方向的频散特性,以及low-k薄膜的弹性常数即杨氏模量E,E'和剪切模量G'对频散特性的影响.结果表明E'和G'在垂直于通孔的传播方向不能被测出.     

周期性多孔低介电常数材料机械特性的表面波测量模型

研究了纳米通孔的分布对于表面波方法测量多孔低介电常数薄膜机械特性的影响,提出了用横观各向同性表征周期性多孔介质材料结构特性的表面波传播理论模型,给出了表面波在low-k薄膜/Si基底分层结构中的传播方程.通过数值算例揭示出表面波在不同传播方向的频散特性,以及low-k薄膜的弹性常数即杨氏模量E,E'和剪切模量G'对频散特性的影响.结果表明E'和G'在垂直于通孔的传播方向不能被测出.     

铜互连中SiCOF/a-C:F双层低介电常数薄膜的制备和表征

用等离子体化学气相淀积系统制备了一种新颖的SiCOF/a-C:F双层低介电常数介质薄膜,并用红外光谱表征了该薄膜的化学结构.通过测量介质的折射率发现该薄膜长时间暴露在空气中,其光频介电常数几乎不变.然而,随退火温度的增加,其光频介电常数则会减小.基于实验结果讨论了几种可能的机理.二次离子质谱分析表明在Al/a-C:F/Si结构中F和C很容易扩散到Al中,但在Al/SiCOF/a-C:F/Si结构中,则没有发现C的扩散,说明SiCOF充当了C扩散的阻挡层.分析还发现在SiCOF和a-C:F之间没有明显的界面层.     

ULSI低介电常数材料制备中的CVD技术

综述了制备ULSI低介电常数材料的各种CVD技术。详细介绍了PCVD技术淀积含氟氧化硅薄膜、含氟无定型碳膜与聚酰亚胺类薄膜的工艺,简要介绍了APCVD技术淀积聚对二甲苯类有机薄膜及RTCVD技术淀积SiOF薄膜的工艺。     

ZnO/蓝宝石结构声表面波频散特性数值计算

从理论上计算出ZnO/蓝宝石结构声表面波相速度和机电耦合系数k2色散曲线。计算显示,在ZnO膜厚和声表面波器件波长之比h/λ=0.48时,IDT/ZnO(c面)/蓝宝石(c面)结构西沙瓦波1次模式的k2最大值为2.705%,理论声速为4 982m/s;在h/λ=0.3时,IDT/ZnO(a面)/蓝宝石(r面)结构西沙瓦波1次模式的k2最大值为4.34%,理论声速为5 509m/s。结果表明,IDT/ZnO(a面)/蓝宝石(r面)结构西沙瓦波1次模式的k2和声速较大,适于研制高频低损耗声表面波滤波器。     

低介电常数(low-k)介质在ULSI中的应用前景

本文讨论了ULSI的发展对低介电常数(low-k)介质的需求,介绍了几种有实用价值的low-k介质的研究和发展现况,最后评述了low-k介质在ULSI中应用的前景.     

铜互连中SiCOF/a-C∶F双层低介电常数薄膜的制备和表征(英文)

用等离子体化学气相淀积系统制备了一种新颖的SiCOF/a-C∶F双层低介电常数介质薄膜,并用红外光谱表征了该薄膜的化学结构.通过测量介质的折射率发现该薄膜长时间暴露在空气中,其光频介电常数几乎不变.然而,随退火温度的增加,其光频介电常数则会减小.基于实验结果讨论了几种可能的机理.二次离子质谱分析表明在Al/a-C∶F/Si结构中F和C很容易扩散到Al中,但在Al/SiCOF/a-C∶F/Si结构中,则没有发现C的扩散,说明SiCOF充当了C扩散的阻挡层.分析还发现在SiCOF和a-C∶F之间没有明显的界面层.     

碱性抛光液在CMP过程中对低k介质的影响

以p型111硅片为衬底,经过旋涂固化制备低介电常数(低k)材料聚酰亚胺。经过化学机械抛光(CMP)过程,考察实验前后低k材料介电性能的变化。实验中分别使用阻挡层抛光液、Cu抛光液以及新型抛光液对低k材料进行抛光后,利用电参数仪对低k材料进行电性能测试。结果显示,低k材料介电常数经pH值为7.09新型抛光液抛光后,k值由2.8变为2.895,漏电流在3.35 pA以下,去除速率为59 nm/min。经新型抛光液抛光后的低k材料,在电学性能等方面均优于阻挡层抛光液和Cu抛光液,抛光后的低k材料的性能能够满足应用要求。     

ULSI中低k介质的化学机械全局平坦化分析研究

针对常见的低k介质材料分析了其化学机械全局平坦化的机理,并进一步探讨了低k介质化学机械抛光中包括压力、磨料、pH值和温度在内的几个因素对于抛光速率和表面状态等方面的影响。     

Surface Acoustic Waves in Reverse-Biased AlGaN/GaN Heterostructures

Properties of surface acoustic waves (SAWs) in reverse-biased AlGaN/GaN heterostructures on (0001) sapphire substrates were studied by examining the characteristics of SAW filters composed of interdigital Schottky and ohmic contacts. The fundamental and higher frequency SAW signals in measured -parameters were attributed to Rayleigh and Sezawa modes, respectively. The onsets of the SAW signals, which were close to the threshold voltage of HEMTs in the vicinities of the respective filters, changed in response to the spatial variation of the threshold voltage. The onset of Sezawa mode was deeper than that of Rayleigh mode, and the difference in onset was larger for longer SAW wavelengths. These results are possibly explained by the change of the input capacitance of interdigital transducers due to the reverse-bias voltages or by the difference in the distribution of SAW energy between the two modes.     

声表面波混频谐波的实验观察

基于超声无损检测技术的需要,该文在理论分析声表面波混频效应的基础上,提出了一种混频声表面波的激发方法,并进行了相应的声表面波混频谐波的实验观察研究。设计并制作了以斜入射的体横波和体纵波分别激发声表面波的楔块,通过选择适当的体横、纵波激励信号的周波数及时间延迟,可使斜入射体横、纵波分别激发的声表面波完全混叠。通过对接收到的混叠声表面波时域信号进行脉冲反相处理和傅里叶变换,得到明显的声表面波混频谐波信号。结果表明,借助于楔块两列斜入射的体横、纵波可有效产生混频声表面波,实验观察与理论预期一致,这为发展基于混频声表面波的超声无损检测技术奠定了基础。     

基于声表面波的微驱动技术的发展

基于声表面波技术近年来在微驱动技术领域快速发展的现状以及声表面波器件在生物、医疗、片上实验室等领域具有广阔应用前景的重要意义,就近几年来声表面波微驱动器的最新应用做了简要总结,介绍了声表面波,包括叉指换能器的结构和声表面波产生原理。着重介绍了声表面波在新型器件方面的多种最新应用,主要包括微流体加热、微流体雾化、微粒集聚/混合、微流体驱动、线性固体驱动以及平面固体驱动等,并分析了目前研究过程中存在的一些技术难点和解决方案。     

Implementation of Satellite Communication Systems Using Surface Acoustic Waves

Current performance of surface-acoustic-wave (SAW) devices offers several advantages in the construction of digital communication networks. Experimental examples of delay lines, filters, oscillators, etc., used for the modulation, the frequency conversion, and the demodulation of n-phase-shift-keyed (PSK) digital signals are described and present results are reported. These devices, especially designed for satellite communication systems, operate in the range 70 MHz to 1 GHz where the surface wave technology allows reduction in size and weight combined with ruggedness and reliability.     

ULSI多层互连中的化学机械抛光工艺

介绍了化学机械抛光(CMP)技术在大规模集成电路多层互连工艺[1]中的重要作用,对CMP过程和CMP的影响因素进行简单分析。总结出CMP技术在多层互联平坦化中的优势,介绍目前常用互连材料中SiO2介质及其金属材料钨和铜的化学机械抛光常用分析机理,并简单介绍了各种互联材料常用的抛光液及抛光液的组分,对抛光液作了简单的对比。针对传统CMP过程存在的问题,分析了皮带式和固定磨料的CMP技术。