基于納米壓印技術的銀互連線導電特性增強研究.pdf

1、納米壓印作為下一代圖形轉移技術之一，由于其成本低、產(chǎn)出高、保真度好等優(yōu)勢脫穎而出?；诩偎苄糟y納米顆粒流體的納米壓印技術是一種工藝簡單、壓印直接得到金屬線條、低溫快速、對基板損害小的銀互連線工藝技術。但銀納米顆粒低溫燒結得到的銀互連線仍存在很多問題使得其電性能和機械性能仍舊需要提高，以滿足集成電路速度更高的需求。
　　本文通過摻雜調(diào)控金屬顆粒（鎳、鈦、鉻、鈷、鉬等金屬）與靜電場輔助燒結的方法來提高銀互連線的導電性能和機械性能，并進

2、行了大量的實驗來證實了想法的可靠性。首先，為了尋找增強銀互連線導電性的調(diào)控金屬，同時考慮到不同金屬不同含量對線條導電性的增強作用不同，在配制銀納米顆粒溶液時加入不同種類不同濃度的金屬顆粒以篩選出有調(diào)控作用的金屬;測量及表征后發(fā)現(xiàn)Ni在濃度為5％時可得到導電性最好的互連線，電阻率為4.74×10-8Ω·m，相比較未摻雜時優(yōu)化了26.5％。使用XRD測試發(fā)現(xiàn)晶粒直徑大小變化趨勢與測量的電阻率相吻合，并分析了Ni摻雜對銀互連線條的影響機理，但

3、經(jīng)過AFM和SEM測試，發(fā)現(xiàn)對表面形貌并無太大改觀，后續(xù)研究仍在進行。
　　在燒結過程中施加外部靜電場輔助燒結，以期對導電性和表面形貌做出優(yōu)化。隨著電場強度的增加，表面的空洞明顯減少，起伏越來越小，表面也更加平滑;導電性隨著電場強度的增大而增加。電場輔助低溫燒結有助于提高線條的導電性和優(yōu)化表面形貌。并分析了加熱時施加電場對低溫燒結銀納米顆粒形成銀互連線的作用機制，以及電場強度大小對表觀形貌、致密度和導電性的影響。
　　摻雜調(diào)