导读:本文包含了扩散阻挡特性论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:介质阻挡放电,等离子体,对冲火焰,着火
扩散阻挡特性论文文献综述
唐勇,姚强,崔巍,卓建坤,李水清[1]（2018）在《介质阻挡放电作用下对冲扩散火焰的着火特性研究》一文中研究指出本文设计了一种大气压条件下介质阻挡放电(DBD)装置,与对冲火焰的同轴射流喷嘴耦合,研究等离子体对于甲烷扩散火焰着火特性的促进作用。实验表明,放电条件下的着火温度下降约100～200 K。通过OPPDIF开展数值模拟,解耦等离子体助燃的热效应和化学效应,结果显示着火温度对于化学效应更敏感。放电过程中生成的CH_2,通过甲烷氧化的低温化学路径,对着火温度有显着的改善效果。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2018年10期）
江婷婷[2]（2012）在《原子层淀积high-k栅介质和扩散阻挡层及其特性研究》一文中研究指出随着集成电路特征尺寸在摩尔定律的驱动下不断缩小,许多传统薄膜生长工艺都面临着挑战。而原子层淀积工艺作为一种新兴的薄膜生长工艺,由于其在薄膜组成和厚度的精确控制等方面的优点而备受关注。目前原子层淀积工艺已经被逐步应用到high-k栅介质、集成电路后端互连扩散阻挡层、以及各种光学材料的研究中。因此,对于原子层淀积技术进行实验和理论两方面的深入研究是非常有意义的。本文主要研究了在Si衬底上原子层淀积生长HfO2high-k栅介质和TiAIN扩散阻挡层的工艺,并在实验和理论两方面对制备得到的薄膜特性进行了分析和研究。一方面,用原子层淀积方法制备了Hf02栅介质薄膜,研究了在不同薄膜样品退火温度情况下Hf02和Si衬底界面层特性,并同时在理论上计算研究了Hf02薄膜内部的缺陷态分布情况。另一方面,我们又使用了两种不同的脉冲反应顺序TiCl4->NH3->TMA和TMA->NH3->TiCl4来原子层淀积TiAIN,同时也使用密度泛函方法计算了氧化硅上原子层淀积TiAlN的初始反应路径机理。主要内容以及取得的成果可以归为以下两个方面：本论文首先研究了在600以及800℃叁种情况下的退火的Hf02薄膜与Si衬底之间的界面层厚度和组分的变化情况。实验发现,未退火以及600℃以下温度退火的样品中Hf02与Si片界面之间存在有一层很薄的Si02层,当退火温度为800℃时,这个界面层的成分开始由Si02向HfSiO4转变。而椭偏分析结果则表明：随着退火温度的升高Hf02薄膜的厚度呈现减薄趋势,这可能是由于随着退火温度的升高,Hf02中的氧原子向界面发生扩散,从而导致Hf02薄膜变薄。在以上实验结果的基础上,我们又使用基于第一性原理的杂化密度泛函方法计算了Hf02薄膜中的缺陷态分布情况。Hf02的理论禁带宽度为5.6eV,与我们使用椭偏方法拟合得到的禁带宽度(5.2eV)非常吻合。在对Hf02中几种不同构型的氧空位和氧间隙的缺陷态能级分布进行计算后,我们发现氧空位Hf02禁带中的缺陷态能级主要分布在Hf02禁带中部以及Hf02导带底下部1eV附近,而负价氧间隙的缺陷态能级主要分布在Hf02禁带中部及以下。接着,本文又研究了原子层淀积TiAIN的工艺。我们使用两种不同的脉冲反应顺序TiCl4->NH3->TMA和TMA->NH3->TiCl4在4个不同温度淀积得到了TiA1N薄膜。并在实验结果的基础之上,使用密度泛函方法计算分析了氧化硅上原子层淀积TiAIN的初始反应路径机理。实验结果两种反应顺序情况下的反应速率都没有出现随温度的升高而逐渐饱和的情况。这可能是由于TMA在较高反应温度下出现一定的热分解所导致的。XRD结果结果表明,所有TiAIN样品中都只具有较弱的TiN单晶衍射峰。但是XPS结果表明,使用TiCl4->NH3->TMA顺序得到的样品中的C杂志含量(30%)远高于使用TMA->NH3->TiCl4顺序得到的样品(10%)。并且,C杂质在样品中主要是以化合物方式成键的。进一步地,在以上实验结果的基础之上,我们计算了在氧化硅上原子层淀积TiA1N的初始反应路径机理。计算结果发现对于TMA->NH3->TiCl4这个反应顺序,相应3个反应势垒分别为：0.46eV、1.50eV和1.68eV。而在TiCl4->NH3->TMA的3个反应中,相应的反应势垒为：0.55eV、1.18eV和0.76eV。后者的NH3->TMA反应势垒非常低,为0.76eV：这使得SiO2-O-Ti(NH2)x-Cly*和TMA之间的反应比较容易进行,从而导致了薄膜中较多的C杂质残余。不过,虽然TiCl4->NH3->TMA这个反应顺序淀积得到的C含量较高,但是使用这个反应顺序得到的样品的方块电阻却比使用TMA->NH3->TiCl4淀积得到的样品的方块电阻小。这可能是由于在TiCl4->NH3->TMA中TiC14和NH3之间的反应势垒较低,而生成的Ti-N键较多的缘故。(本文来源于《复旦大学》期刊2012-03-25）
杨春晓,张驰,徐赛生,丁士进,张卫[3]（2010）在《ZrN扩散阻挡层与SiCON低k介质界面特性XPS研究》一文中研究指出对ZrN扩散阻挡层与SiCON低k介质(k=2.35)的界面特性进行了XPS分析。实验结果表明,刚淀积的样品中ZrN与SiCON薄膜之间有一定程度的相互扩散并形成界面区。在界面区内Zr与SiCON薄膜中O及N元素相互作用成键,表明ZrN/SiCON界面有良好的黏附性能。400℃退火后,除受表面氧化作用干扰的O和N元素外,未观察到界面中其他元素Zr,Si和C有新的扩散,说明界面稳定性很好。(本文来源于《半导体技术》期刊2010年02期）
周继承,石之杰,郑旭强[4]（2009）在《SiCN扩散阻挡层薄膜的制备及特性研究》一文中研究指出采用磁控溅射法在单晶硅衬底上制备了SiCN及Cu/SiCN薄膜,并对试样进行了退火处理。利用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)、四探针测试仪(FPP)研究了SiCN薄膜的表面形貌、物相结构及在Cu/SiCN/Si结构中SiCN薄膜对铜与硅的阻挡性能。结果表明,沉积态SiCN薄膜为无定型的非晶结构,晶化温度在1000℃以上;SiCN薄膜作为Cu的扩散阻挡层有较好的热稳定性及阻挡性,阻挡失效温度在600℃左右。(本文来源于《功能材料》期刊2009年01期）
刘正[5]（2008）在《集成电路铜互连中钽硅氮扩散阻挡层的制备及其阻挡特性研究》一文中研究指出随着集成电路集成度的提高以及特征尺寸的不断下降,传统的Al金属化布线已经不能满足器件发展要求。Cu由于具有低电阻率和高抗电迁移能力可作为Al的替代材料。但Cu与介质层的粘附性差,且铜易扩散进入硅与二氧化硅成为深能级杂质,并且在较低的温度下就会形成铜与硅的化合物,从而影响器件的可靠性。因此,需要在Cu与Si之间加入扩散阻挡层来有效地阻挡Cu向Si中扩散,同时改善Cu膜与基体的结合能力。在综合分析比较了各类阻挡层制备方法、性能特征的基础上,本文采用双靶磁控反应溅射法在p型Si(111)衬底上制备出了不同Si、N含量的Ta-Si-N和Cu/Ta-Si-N的纳米薄膜,并对薄膜样品进行了快速热退火(RTA)。用四探针电阻测试仪(FPP)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、EDS能谱等分析测试方法对各样品的方块电阻、表面形貌、晶体结构、成分等特性进行了表征分析。实验结果表明,Si、N掺杂有利于改善Ta基阻挡层的阻挡性能。Si的掺入能有效抑制钽的氮化物结晶,且随着Si含量的升高,Ta-Si-N阻挡层的非晶化程度提高;而通过向Ta-Si薄膜中掺入N则能有效抑制钽的硅化物结晶,使沉积态的阻挡层由纳米晶转变成非晶态。Ta-Si-N阻挡层的阻挡性能与Si靶溅射功率和N_2/(N_2+Ar)流量比密切相关。固定N_2/(N_2+Ar)流量比时,Si靶溅射功率应存在一最优值,使阻挡性能达到最好。当Si靶功率过大或过小时,阻挡性能较差。在固定Si靶溅射功率的情况下,阻挡性能随N_2/(N_2+Ar)流量比的上升而有所改善,但当薄膜中氮含量大于50%时,阻挡性能改善并不明显。Ta-Si-N阻挡层的失效主要是由Cu扩散引起。其主要失效机制为:Cu通过阻挡层中的晶界扩散,或直接通过阻挡层的非晶结构扩散入Si中,并与Si反应生成Cu_3Si。Ta-Si-N薄膜的结晶温度高,Cu/Ta-Si-N/Si薄膜体系的界面稳定性好,Cu膜与Ta-Si-N阻挡层之间的粘附性好,没有发生Cu膜脱落的现象。(本文来源于《中南大学》期刊2008-06-30）
陈海波,周继承,李幼真[6]（2008）在《纳米Ta基阻挡层薄膜及其扩散体系电阻特性研究》一文中研究指出采用直流磁控溅射方法在p型(100)Si衬底上制备了3类Ta基纳米阻挡层薄膜及其对应的Cu/barrier/Si复合膜,并对薄膜样品进行了卤钨灯快速热退火(RTA).用四探针电阻测试仪(FPP),AFM,SEM-EDS,Alpha-step IQ台阶仪和XRD等分析测试方法对样品快速热退火前后的电阻特性和形貌结构进行了分析表征.实验结果表明,热处理过程中,凝聚、氧化和稳态效应同时出现,方块电阻的增大和下降趋势并存;而高温退火后Cu和Si发生互扩散形成的高阻相Cu3Si与更粗糙的表面形貌引起更强烈的电子散射导致了复合膜系方块电阻的急剧增加.(本文来源于《中国科学(E辑:技术科学)》期刊2008年03期）
周继承,陈海波,李幼真[7]（2007）在《纳米Ta-Al-N薄膜的制备及其扩散阻挡特性的研究》一文中研究指出采用直流反应磁控溅射方法在p型(100)Si衬底上制备了Ta-Al-N纳米薄膜与Cu/Ta-Al-N复合膜,并对薄膜样品进行了卤钨灯快速热退火(RTP)。用四探针电阻测试仪(FPP)、AFM、SEM-EDS、Alpha-step IQ台阶仪和XRD等分析测试方法对样品的形貌结构与特性进行了分析表征。实验结果表明,本实验条件下制得的Ta-Al-N纳米薄膜表面光滑;随着Al靶溅射功率的增加,Ta-Al-N薄膜中Al含量和方块电阻相应增大,均方根粗糙度降低,而沉积速率变化不大,且Ta-Al-N膜层对Cu扩散的阻挡能力增强。但在过高的温度下退火,导致Cu通过Ta-Al-N的晶界扩散到Ta-Al-N/Si界面并形成Cu3Si,从而引起阻挡层的失效。(本文来源于《真空科学与技术学报》期刊2007年04期）
陈海波[8]（2007）在《新一代集成电路Cu互连用Ta基扩散阻挡层的制备及特性研究》一文中研究指出随着集成电路工艺技术的不断发展，Cu逐渐取代传统的金属互连材料Al，而使器件获得了更高的运算速度和可靠性，但也不可避免地带来了Cu的扩散污染等问题。寻找合适的抑制Cu扩散的阻挡层材料多年来已成为Cu互连工艺研究中的热点课题。在综述了Cu互连的优势及面临的挑战、扩散阻挡层的制备工艺和发展趋势之后，作者采用直流磁控溅射技术在Si衬底上制备了Ta、TaN_x、Ta-Al-N和Cu／Ta、Cu／TaN_x、Cu／Ta-Al-N复合膜系，并对薄膜样品进行了卤钨灯快速热退火。用四探针电阻测试仪、AFM、Alpha-step IQ台阶仪、XRD和SEM-EDS等分析测试方法对样品的形貌结构与特性进行了分析表征。结果表明，磁控溅射制备的Ta、TAN_x和Ta-Al-N纳米薄膜表面光滑。纳米Ta-Al-N薄膜的阻挡特性最佳，TaN_x次之，Ta薄膜最差。向Ta中掺入N促进了纳米晶／非晶薄膜的形成且消除了TaN_x／Si的界面反应；Al的掺入提高了TaN_x的结晶温度即阻挡层能在更高的温度下保持非晶态，因此薄膜热稳定性和阻挡特性得到进一步增强。Ta阻挡层的失效主要是由高温退火导致Ta／Si界面反应形成TaSi_2及Cu通过多晶Ta膜中存在的晶界扩散到Si形成Cu_3Si共同导致的；而Cu通过晶界扩散到TaN／Si界面并形成Cu_3Si是TaN_x失效的主要机制；Ta-Al-N阻挡层的失效机制与TaN_x类似，均是由于薄膜的晶化而导致的晶界扩散。本文首次对有重要应用前景的Ta-Al-N纳米薄膜的制备和阻挡特性进行了研究；文章还对N、Al掺杂的微观机理及几类薄膜对Cu的扩散阻挡特性进行了较深入的理论分析；基于实验事实与理论分析，得出轻原子N起填充晶界的作用，能有效降低扩散通道密度、改善阻挡特性；同时发现纳米晶／非晶是理想的Cu扩散阻挡层结构。(本文来源于《中南大学》期刊2007-06-30）
陈海波,周继承,李幼真[9]（2007）在《Ta基纳米薄膜扩散阻挡特性的比较研究》一文中研究指出采用直流磁控溅射方法在p型(100)Si衬底上制备了Cu/Ta、Cu/Ta-N和Cu/Ta-Al-N复合膜,并对薄膜样品进行了卤钨灯快速热退火。用四探针电阻测试仪(FPP)、AFM、SEM、Alpha-step IQ台阶仪和XRD等分析测试方法对样品的形貌结构与特性进行了分析表征,并对N和Al的掺杂机理进行了讨论。实验结果表明,Ta、Ta-N和Ta-Al-N膜层的Cu扩散阻挡特性逐渐增强,Ta/Si界面上的反应和Cu通过多晶Ta膜扩散到Si底并形成Cu_3Si共同导致了Ta阻挡层的失效,而Cu通过Ta-N和Ta-Al-N结晶后产生的晶界扩散到Si底并形成Cu_3Si是两者失效的唯一机制。N的掺入促进了非晶薄膜的形成且有利于消除界面反应,而Al的掺入将进一步提高薄膜的结晶温度和热稳定性。(本文来源于《功能材料》期刊2007年04期）
扩散阻挡特性论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着集成电路特征尺寸在摩尔定律的驱动下不断缩小,许多传统薄膜生长工艺都面临着挑战。而原子层淀积工艺作为一种新兴的薄膜生长工艺,由于其在薄膜组成和厚度的精确控制等方面的优点而备受关注。目前原子层淀积工艺已经被逐步应用到high-k栅介质、集成电路后端互连扩散阻挡层、以及各种光学材料的研究中。因此,对于原子层淀积技术进行实验和理论两方面的深入研究是非常有意义的。本文主要研究了在Si衬底上原子层淀积生长HfO2high-k栅介质和TiAIN扩散阻挡层的工艺,并在实验和理论两方面对制备得到的薄膜特性进行了分析和研究。一方面,用原子层淀积方法制备了Hf02栅介质薄膜,研究了在不同薄膜样品退火温度情况下Hf02和Si衬底界面层特性,并同时在理论上计算研究了Hf02薄膜内部的缺陷态分布情况。另一方面,我们又使用了两种不同的脉冲反应顺序TiCl4->NH3->TMA和TMA->NH3->TiCl4来原子层淀积TiAIN,同时也使用密度泛函方法计算了氧化硅上原子层淀积TiAlN的初始反应路径机理。主要内容以及取得的成果可以归为以下两个方面：本论文首先研究了在600以及800℃叁种情况下的退火的Hf02薄膜与Si衬底之间的界面层厚度和组分的变化情况。实验发现,未退火以及600℃以下温度退火的样品中Hf02与Si片界面之间存在有一层很薄的Si02层,当退火温度为800℃时,这个界面层的成分开始由Si02向HfSiO4转变。而椭偏分析结果则表明：随着退火温度的升高Hf02薄膜的厚度呈现减薄趋势,这可能是由于随着退火温度的升高,Hf02中的氧原子向界面发生扩散,从而导致Hf02薄膜变薄。在以上实验结果的基础上,我们又使用基于第一性原理的杂化密度泛函方法计算了Hf02薄膜中的缺陷态分布情况。Hf02的理论禁带宽度为5.6eV,与我们使用椭偏方法拟合得到的禁带宽度(5.2eV)非常吻合。在对Hf02中几种不同构型的氧空位和氧间隙的缺陷态能级分布进行计算后,我们发现氧空位Hf02禁带中的缺陷态能级主要分布在Hf02禁带中部以及Hf02导带底下部1eV附近,而负价氧间隙的缺陷态能级主要分布在Hf02禁带中部及以下。接着,本文又研究了原子层淀积TiAIN的工艺。我们使用两种不同的脉冲反应顺序TiCl4->NH3->TMA和TMA->NH3->TiCl4在4个不同温度淀积得到了TiA1N薄膜。并在实验结果的基础之上,使用密度泛函方法计算分析了氧化硅上原子层淀积TiAIN的初始反应路径机理。实验结果两种反应顺序情况下的反应速率都没有出现随温度的升高而逐渐饱和的情况。这可能是由于TMA在较高反应温度下出现一定的热分解所导致的。XRD结果结果表明,所有TiAIN样品中都只具有较弱的TiN单晶衍射峰。但是XPS结果表明,使用TiCl4->NH3->TMA顺序得到的样品中的C杂志含量(30%)远高于使用TMA->NH3->TiCl4顺序得到的样品(10%)。并且,C杂质在样品中主要是以化合物方式成键的。进一步地,在以上实验结果的基础之上,我们计算了在氧化硅上原子层淀积TiA1N的初始反应路径机理。计算结果发现对于TMA->NH3->TiCl4这个反应顺序,相应3个反应势垒分别为：0.46eV、1.50eV和1.68eV。而在TiCl4->NH3->TMA的3个反应中,相应的反应势垒为：0.55eV、1.18eV和0.76eV。后者的NH3->TMA反应势垒非常低,为0.76eV：这使得SiO2-O-Ti(NH2)x-Cly*和TMA之间的反应比较容易进行,从而导致了薄膜中较多的C杂质残余。不过,虽然TiCl4->NH3->TMA这个反应顺序淀积得到的C含量较高,但是使用这个反应顺序得到的样品的方块电阻却比使用TMA->NH3->TiCl4淀积得到的样品的方块电阻小。这可能是由于在TiCl4->NH3->TMA中TiC14和NH3之间的反应势垒较低,而生成的Ti-N键较多的缘故。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
扩散阻挡特性论文参考文献
[1].唐勇,姚强,崔巍,卓建坤,李水清.介质阻挡放电作用下对冲扩散火焰的着火特性研究[J].工程热物理学报.2018
[2].江婷婷.原子层淀积high-k栅介质和扩散阻挡层及其特性研究[D].复旦大学.2012
[3].杨春晓,张驰,徐赛生,丁士进,张卫.ZrN扩散阻挡层与SiCON低k介质界面特性XPS研究[J].半导体技术.2010
[4].周继承,石之杰,郑旭强.SiCN扩散阻挡层薄膜的制备及特性研究[J].功能材料.2009
[5].刘正.集成电路铜互连中钽硅氮扩散阻挡层的制备及其阻挡特性研究[D].中南大学.2008
[6].陈海波,周继承,李幼真.纳米Ta基阻挡层薄膜及其扩散体系电阻特性研究[J].中国科学(E辑:技术科学).2008
[7].周继承,陈海波,李幼真.纳米Ta-Al-N薄膜的制备及其扩散阻挡特性的研究[J].真空科学与技术学报.2007
[8].陈海波.新一代集成电路Cu互连用Ta基扩散阻挡层的制备及特性研究[D].中南大学.2007
[9].陈海波,周继承,李幼真.Ta基纳米薄膜扩散阻挡特性的比较研究[J].功能材料.2007