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摘要
采用分子自组装技术,以Si为基底,在3-氨基丙基三甲氧基硅烷（APTMS）的浓度为3mmol/L,组装温度为70℃的条件下,通过调控反应时间制备APTMS自组装单分子层扩散阻挡层。通过扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、X射线光电子能谱（XPS）、四点弯曲测试及半导体分析仪对扩散阻挡层进行表征,并探究组装时间对自组装分子层形貌、结构和性能的影响。结果表明,APTMS以Si—O—Si键、C—C键、C—Si和C—N键为主,在组装时间为1h时,APTMS的成膜效果最佳,其表面粗糙度为0.160nm。APTMS自组装分子层的引入,使Cu/APTMS/SiO2/Si的漏电流从10-2A/cm2减小至10-5A/cm2,结合能增大至6.58±0.21J/m2。APTMS自组装分子层有效地抑制了Cu向Si基底的扩散,有较好的阻挡效果,提高了器件的可靠性。
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