颠覆大马士革铜互连工艺的铜电沉积理论与工艺技术
结题报告
批准号:
21972037
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
安茂忠
依托单位:
学科分类:
电化学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
安茂忠
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中文摘要
芯片制造属高端电子制造,其关键技术掌握在少数国外企业手里,这严重制约着我国制造水平的提升。芯片制程中的铜互连目前公认的是大马士革工艺,然而当芯片达到20nm节点以下时,该工艺已不能支撑。为保证芯片铜布线的均匀完整,就必须建立全新的铜电沉积理论与工艺。本项目将在深入研究微纳尺度下金属离子扩散动力学、金属电沉积理论的基础上,提出微纳尺度下的电镀铜新工艺,基本构思是通过对宽20nm以下、深50nm以上的沟槽的底部活化、侧壁钝化,促进铜镀层自下而上地生长,实现超填充,并对新工艺的可行性、稳定性、可靠性进行论证。研究涉及微流体动力学、界面纳米电化学等理论,需要采用高分辨FE-SEM、STEM等先进的表征手段。本项目是在已有电沉积理论与研究基础上提出的,旨在发展微纳尺度下的铜电沉积理论,并在此理论指导下形成适于20nm以下芯片的铜互连工艺,本研究对突破国际封锁、提升我国高端电子制造水平具有重要意义。
英文摘要
The key technology of chip fabrication (belongs to high-end electronic manufacturing) is mainly controlled in foreign enterprise, which seriously restricts the improvement of China’s manufacturing level. Up to now, the Damascene process is an effective method for fabricating reliable Cu interconnects in chip making process. With continuous scaling down of the devices to 20 nm node at the micro-nano scale, the Damascene process is no longer viable. In order to ensure the uniformity and integrity of Cu wiring, the needs of establishing a completely new theory and process of Cu plating have increased. Based on the intensive study of metal ion diffusion kinetics and electrodeposition theory at the micro-nano scale, this project will propose a new Cu plating technology at the micro-nano scale. The basic idea is to activate the bottom and passivate the side wall of grooves below 20 nm wide and above 50 nm deep for promoting the bottom-up superfilling of Cu electrodeposit. And the purpose will demonstrate feasibility, stability and reliability of this new process. Advanced characterization methods such as high resolution FE-SEM and STEM are needed to study microfluid dynamics and interface nano-electrochemistry. This project is proposed on the basis of the current electrodeposition theory and research, aiming to develop the Cu electrodeposition theory at micro-nano scale and form the Cu interconnection process below 20nm node. There is an important significance to break through the international blockade and improve the level of high-end electronic manufacturing.
期刊论文列表
专著列表
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会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.apsusc.2022.152523
发表时间:2022-01
期刊:Applied Surface Science
影响因子:6.7
作者:Penghui Ren;M. An;P. Yang;Jin-qiu Zhang
通讯作者:Penghui Ren;M. An;P. Yang;Jin-qiu Zhang
DOI:--
发表时间:2023
期刊:Journal of the Electrochemical Society
影响因子:--
作者:Xiaochuan Ma;Yaqiang Li;Penghui Ren;Peixia Yang;Jinqiu Zhang;Maozhong An;Wenquan Lv
通讯作者:Wenquan Lv
DOI:10.13208/j.electrochem.210451
发表时间:2022
期刊:电化学
影响因子:--
作者:张远航;安茂忠;杨培霞;张锦秋
通讯作者:张锦秋
DOI:--
发表时间:2021
期刊:Electrocatalysis
影响因子:3.1
作者:Yuanhang Zhang;Maozhong An;Peixia Yang;Jinqiu Zhang
通讯作者:Jinqiu Zhang
DOI:10.1016/j.jmapro.2023.05.059
发表时间:2023-09
期刊:Journal of Manufacturing Processes
影响因子:6.2
作者:Yaqiang Li;Xiaochuan Ma;Chengzhi Li;Ruopeng Li;Jin-qiu Zhang;P. Yang;Xinyu Liu;P. Broekmann;Bo Wang;Wenquan Lv;M. An
通讯作者:Yaqiang Li;Xiaochuan Ma;Chengzhi Li;Ruopeng Li;Jin-qiu Zhang;P. Yang;Xinyu Liu;P. Broekmann;Bo Wang;Wenquan Lv;M. An
离子液体电沉积构筑纳米有序直孔/柱状结构CIGS吸收层及其光电转换性能研究
  • 批准号:
    51474080
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    安茂忠
  • 依托单位:
离子液体脉冲电沉积Li-Cu合金纳米颗粒薄膜的形成机理、结构与电化学性能的研究
  • 批准号:
    51074057
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    38.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    安茂忠
  • 依托单位:
离子液体电沉积TbFeCo合金的形成机理、结构与磁光性能研究
  • 批准号:
    50774025
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    31.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    安茂忠
  • 依托单位:
国内基金
海外基金