等离子处理提高65nm逻辑器件可靠性
SiN广泛地用于半导体技术中，使SiN成为重要电介质的主要特性是其漏电流低且击穿电压高。超大规模集成（ULSI）技术推进时，特征尺寸减少而芯片尺寸加大。互连线的阻容延迟在决定集成电路性能方面的作用越来越重要。Cu正在替代Al用于制造技术中的互连金属，主要是因为其体电阻率较低，应力和电子迁移性能优越。
双大马士革工艺中由具有嵌入铜线的低-k薄膜组成的多层互连结构已被确认为是下一代技术。但是，Cu双大马士革结构的一个重要问题是Cu和层间介质（ILD）界面的稳定性。有报道说Cu会在Si衬底和SiO2中迅速扩散。Si内的Cu杂质能在Si禁带带隙中产生一些深能级能态，它们会起再生-复合中心的作用，引起使器件性能变坏的漏电流。此外，层间介质内存在的移动铜离子会引起场阈值电压的改变，导致绝缘失效。因此，在Cu金属化系统中需要扩散阻挡层，以防止Cu扩散进入Si衬底和层间介质。等离子增强化学气相淀积（PECVD）薄SiN是扩散阻挡层的优秀候选者。
另一个问题是，Cu暴露在常用的低温（＜200℃）加工环境时很容易氧化，这会使器件的性能和可靠性变差。SiN淀积前采用等离子预处理是减少Cu表面形成氧化铜的好方法。
本文研究了改善扩散阻挡层性质的SiN薄膜和Cu-SiN界面的体薄膜特性。发现NH3预处理对于减少铜表面的污染是最适宜的，得到了最好的电学性能。还依据Si-H键合结构、应力和薄膜稳定性系统地研究了SiN体薄膜性质。
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