Diffusion behavior of Cu/Ta heterogeneous interface under high temperature and high strain: An atomistic investigation
Diffusion behavior of Cu/Ta heterogeneous interface under high temperature and high strain: An atomistic investigation
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高温高应变下 Cu/Ta 异质界面的扩散行为：原子研究
DOI：
10.1063/1.4997677
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发表时间：
2017-09
期刊：
影响因子：
1.6
通讯作者：
Zhu Wenhui
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Li Ganglong;Wu Houya;Luo Honglong;Chen Zhuo;Tay Andrew A. O.;Zhu Wenhui
使用Cu互连的三维（3D）集成技术已经成为提高硅微电子器件性能的一种有前途的解决方案。然而，Cu扩散到SiO2中，需要Ta等阻挡层来确保可接受的可靠性。本文采用嵌入原子法（EAM）势的分子动力学（MD）技术，研究了退火条件下Cu和Ta在界面方向的温度和应变对Cu和Ta相互扩散的影响。在无应变的热退火条件下，退火10 ns后，在1000 K处形成约2 nm厚的富cu扩散区。Ta能扩散到Cu的内部，而Cu却很难扩散到Ta的内部晶格中。在Cu侧靠近界面处，由于扩散过程形成了非晶结构。Cu和Ta的扩散活化能分别为0.9769和0.586 eV。然而，当施加压力时，…
Three-dimensional (3D) integration technology using Cu interconnections has emerged as a promising solution to improve the performance of silicon microelectronic devices. However, Cu diffuses into SiO2 and requires a barrier layer such as Ta to ensure acceptable reliability. In this paper, the effects of temperature and strain normal to the interface on the inter-diffusion of Cu and Ta at annealing conditions are investigated using a molecular dynamics (MD) technique with embedded atomic method (EAM) potentials. Under thermal annealing conditions without strain, it is found that a Cu-rich diffusion region approximately 2 nm thick is formed at 1000 K after 10 ns of annealing. Ta is capable of diffusing into the interior of Cu but Cu hardly diffuses into the inner lattice of Ta. At the Cu side near the interface an amorphous structure is formed due to the process of diffusion. The diffusion activation energy of Cu and Ta are found to be 0.9769 and 0.586 eV, respectively. However, when a strain is applied, a...
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影响因子：
3.2
作者：
J. Pyun;W. Baek;J. Im;P. Ho;Larry Smith;K. Neuman;K. Pfeifer
通讯作者：
J. Pyun;W. Baek;J. Im;P. Ho;Larry Smith;K. Neuman;K. Pfeifer
影响因子：
2.3
作者：
G. Book;K. Pfeifer;S. Smith
通讯作者：
G. Book;K. Pfeifer;S. Smith
DOI：
--
发表时间：
2009
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
A. Stukowski
通讯作者：
A. Stukowski
影响因子：
37.4
作者：
H. Wadley;Xiaowang W. Zhou;R. Johnson;M. Neurock
通讯作者：
H. Wadley;Xiaowang W. Zhou;R. Johnson;M. Neurock
影响因子：
37.4
作者：
D. Yoon;J. Roh;Sung-man Lee;H. Baik
通讯作者：
D. Yoon;J. Roh;Sung-man Lee;H. Baik