非平面之銅薄膜表面形成石墨烯之研究

Abstract

石墨稀是只有一個碳原子厚度的二維材料，由於石墨稀的特殊碳鍵結，即便是單層石墨稀，原子、分子、離子是穿不透的，也已經被證明有極高的抗氧滲透的特性，也有很好的熱與化學穩定性。超薄(1 nm)石墨稀當積體電路銅內連線之擴散阻障層已被證實，其優異之阻障特性給了延續使用銅內連線之希望，因為1nm遠超越ITRS技術藍圖之要求，然而石墨稀優異之平面阻障特性並不意味著有3D阻障?能。本論文研究3D之銅薄膜表面是否可形成石墨稀及石墨稀於銅晶粒間之連續程度。 實驗結果顯示由於濺鍍之銅薄膜於高溫(900度C)退火時，銅晶粒成長相當不規則，銅表面呈現高低起伏極大之粗糙表面，石墨稀僅能在與平坦的SiO2交接之界面形成，銅薄膜上表面及側面退火後極為粗糙，TEM下找不到石墨稀之蹤影。另外，微影形成之銅線，因為高溫後de-wetting不規則，亦無法形成平滑之銅表面，因此亦未能達到石墨烯覆?銅線的目標石墨烯要能完整覆?在奈米之銅線上，未來仍有一段長遠的路需要努力。

Date of Award	2016 Jul 26
Original language	Chinese
Supervisor	Dung-Ching Perng (Supervisor)