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2020.07.28
電鍍鈷鎢合金作為擴散阻障層之研究
族群: 跨族群  
主題: 學術研究  
作者 林鉅洋
學校系所 國立雲林科技大學 材料科技研究所
地點 全臺 全部  
研究內容

 本研究主要是以無電鍍及電鍍的方式,將已織構化單晶矽上析鍍鈷鎢合金來作為熱擴散阻障層,首先以無電鍍之方式在已織構化矽基材上,用pH=5.0、溫度70℃的酸性鍍液來析鍍1分鐘的薄層鎳,接著在Ar/H2(95% Ar + 5% H2)的環境下,進行500℃十分鐘之退火來形成鎳矽化合物。再來利用電鍍的方式將鈷鎢析鍍於已形成鎳矽化物之結構上,最後再電鍍上2µm厚的銅,形成Cu/CoxW1-x/ NiSiy/Si的結構。本研究電鍍鈷鎢合金層的時間為80秒,並用兩種不同比例的鈷鎢鍍液,分別以20g/L比例的鈷液中添加30g/L、60g/L的鎢酸鈉作為電鍍液,電鍍之電流為0.007A~0.025A~(0.04A~0.09A),析鍍出不同比例的鈷鎢合金層。再藉由SEM中EDS確認鈷鎢合金成份比例。結果顯示,在分為兩階段電流與三階段電流的控制下,鎢元素會隨著電流的升高提高鎢元素在鈷鎢合金中的比例。而後發現在矽/純鈷阻障層/銅試片中,於500℃退火時就會產生銅矽化合物(Cu3Si),另外在矽/Co80W20/銅的系統中,於500℃時會產生Cu3Si。最後鎢元素的比例在80%的矽/Co20W80/銅系統則在退火700℃ 時才會產Cu3Si。此顯示電鍍鈷鎢阻障層中,鎢含量愈高則阻擋銅擴散的效果愈好,而鈷鎢合金阻擋溫度最高能達到700℃。

相關網頁 https://ntu.primo.exlibrisgroup.com/permalink/886NTU_INST/f27f2j/alma991039057173704786