一种铜互联用氮化钽扩散阻挡层的制备方法

摘要

一种铜互联用氮化钽扩散阻挡层的制备方法，它涉及一种氮化钽扩散阻挡层的制备方法。本发明解决现有氮化钽沉积技术制备得到的氮化钽阻挡层厚度大、致密性差，导致氮化钽阻挡层的阻挡效果差的问题。制备方法：将衬底清洗后置于过滤阴极电弧沉积设备真空仓内的样品台上；然后对衬底进行离子清洗；抽真空后，将样品台加热，然后通入氮气，然后调入扫描波形，设置沉积参数；然后开启过滤阴极电弧沉积设备即可。铜互联用氮化钽扩散阻挡层厚度为10～20nm，而且阻挡层致密性好，表面均匀平整，能够保证后续电沉积铜层的优良质量；同时高温扩散阻挡性高，氮化钽扩散阻挡层受温度为600℃的热处理90分钟后，无铜硅化合物产生。

主权项

一种铜互联用氮化钽扩散阻挡层的制备方法，其特征在于铜互联用氮化钽扩散阻挡层的制备方法是通过以下步骤实现的：一、将单晶硅衬底用超声波清洗30～40min，然后将单晶硅衬底置于过滤阴极电弧沉积设备真空仓内的样品台上；二、将真空仓内抽真空至1.0×10‑6～9.9×10‑6Torr后通入氩气，控制氩气流量为50cm3/min，当真空仓内压强达到8.0×10‑5～1.0×10‑4Torr时，将样品台转至离子清洗位置，对单晶硅衬底表面进行离子清洗10～20min，然后关闭氩气，再将样品台转至沉积位置；三、继续对真空仓进行抽真空，当真空度达到1.0×10‑6～9.9×10‑6Torr时，再将样品台加热至200～600℃，然后通入氮气，氮气流量控制在2.6～8.8cm3/min，然后调入扫描波形，设置沉积参数为：电弧电流为120～150A，扫描时长为10min，起弧周期为10～15s/次，衬底直流偏压为20～200V；四、当真空仓内真空度为4.0×10‑4～7.0×10‑4Torr时，开启过滤阴极电弧沉积设备，开始对钽靶施加脉冲电源特性起弧，然后采用平特性电源稳弧，向单晶硅衬底表面沉积镀膜，沉积结束后即在单晶硅衬底表面得到氮化钽扩散阻挡层，实现铜互联用氮化钽扩散阻挡层的制备。