3Dコンフォーマルポリマーからの1 nmレベルのアモルファス炭素層は、「次世代」Cu拡散障壁をブラシをかけますか？

厚さ1 nmレベルのコンフォーマルアモルファス炭素（A-C）層を調製するための信頼できる方法は、次世代超密度半導体デバイスの小型化のための可能なCu拡散バリア層としてテストされます。均一な厚さのポリスチレンブラシは、そのような均一な層を支持する「自己制限」化学を備えた4インチSIO2 /SIウェーハ基板に接ぎ木されます。UVの架橋とその後の炭化は、このポリマーフィルムをピンホールまたは丘のない超薄膜A-C層に変換します。非平面領域または表面の均一なコーティングも可能です。Cu拡散「ブロッキング能力」は、金属酸化物 - 半導体（MOS）コンデンサ構造を使用した時間依存性誘電性破壊（TDDB）テストによって評価されます。0.82 nmの厚さのA-Cバリアは、従来の1.0 nm-厚さのタンキス拡散バリアを使用して得られたものよりも3.3倍長いTDDB寿命を与えます。さらに、この非常に均一な均一な超甲状腺ポリマーとA-C膜層は、エレクトロニクスの電気的および熱的に断熱膜、アンストロームスケールの厚さのスリット、および適切に機能化すると、他の多くの他のポテンシャルとの堅牢な超甲状腺コーティングとして適切に機能化する場合、アプリケーション。

A reliable method for preparing a conformal amorphous carbon (a-C) layer with a thickness of 1-nm-level, is tested as a possible Cu diffusion barrier layer for next-generation ultrahigh-density semiconductor device miniaturization. A polystyrene brush of uniform thickness is grafted onto 4-inch SiO2 /Si wafer substrates with "self-limiting" chemistry favoring such a uniform layer. UV crosslinking and subsequent carbonization transforms this polymer film into an ultrathin a-C layer without pinholes or hillocks. The uniform coating of nonplanar regions or surfaces is also possible. The Cu diffusion "blocking ability" is evaluated by time-dependent dielectric breakdown (TDDB) tests using a metal-oxide-semiconductor (MOS) capacitor structure. A 0.82 nm-thick a-C barrier gives TDDB lifetimes 3.3× longer than that obtained using the conventional 1.0 nm-thick TaNx diffusion barrier. In addition, this exceptionally uniform ultrathin polymer and a-C film layers hold promise for selective ion permeable membranes, electrically and thermally insulating films in electronics, slits of angstrom-scale thickness, and, when appropriately functionalized, as a robust ultrathin coating with many other potential applications.