بررسي عملكرد لايه دوتايي WN/W با ساختار نامنظم بعنوان لايه مانع نفوذ Cu در Si

لايه تنگستن/ نيتريد تنگستن با ساختار نامنظم به روش تبخيرگرمايي روي زيرلايه اكسيد سيليكون/ سيليكون انباشت شد. بررسي پايداري گرمايي اين لايه دوتايي در دماهاي مختلف از طريق پراش اشعه ايكس، ميكروسكوپ الكتروني روبشي و پراب چهار نقطه‌اي انجام شد. بر اساس نتايج پراش اشعه ايكس، تشكيل فاز سيليسيد مس در دماي 800 درجه سانتيگراد، نشان دهنده نفوذ مس از درون لايه تنگستن/ نيتريد تنگستن است. تشكيل فاز عايق سيليسيد مس، افزايش ناگهاني مقاومت الكتريكي (212 اهم / سانتيمترمربع) را در پي داشت كه نشان دهنده مختل شدن كارايي لايه مانع نفوذ تنگستن/ نيتريد تنگستن مي باشد. نفوذ مس در سيليكون، اغلب از طريق مرزدانه هاي ناخواسته اي است كه در مراحل گرمادهي لايه تنگستن/ نيتريد تنگستن با تغيير ساختار لايه مانع نفوذ از فاز نامنظم به بس بلوري رخ داده است و در نتايج پراش اشعه ايكس به خوبي نشان داده شده است. در دماهاي بالا، تصوير ميكروسكوپ الكتروني، شكستگي، ترك و پوسته شدن سطح لايه مس را نشان داده است كه به دليل ايجاد استرس گرمايي در بين سطوح مانع نفوذ/ مس و يا حجم لايه ها بوجود مي آيد.