[发明专利]一种铜互联用氮化钽扩散阻挡层的制备方法

权利要求书

1.一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，起弧频率为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。

2.根据权利要求1所述的一种铜互联用氮化钽扩散阻挡层的制备方法，其特征在于步骤三中当真空度达到3.0×10^-6～8×10^-6Torr时，再将样品台加热至300～500℃。

3.根据权利要求1所述的一种铜互联用氮化钽扩散阻挡层的制备方法，其特征在于步骤三中当真空度达到6×10^-6Torr时，再将样品台加热至400℃。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种铜互联用氮化钽扩散阻挡层的制备方法，其特征在于步骤三中氮气流量控制在3～8cm³/min。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种铜互联用氮化钽扩散阻挡层的制备方法，其特征在于步骤三中氮气流量控制在4～6cm³/min。

6.根据权利要求1、2或3所述的一种铜互联用氮化钽扩散阻挡层的制备方法，其特征在于步骤三中氮气流量控制在5cm³/min。

7.根据权利要求1、2或3所述的一种铜互联用氮化钽扩散阻挡层的制备方法，其特征在于步骤三中设置沉积参数为：电弧电流为125～145A，扫描时长为10min，起弧频率为11～14s/次，衬底直流偏压为80～150V。

8.根据权利要求1、2或3所述的一种铜互联用氮化钽扩散阻挡层的制备方法，其特征在于步骤三中设置沉积参数为：电弧电流为135A，扫描时长为10min，起弧频率为12s/次，衬底直流偏压为120V。

9.根据权利要求1、2或3所述的一种铜互联用氮化钽扩散阻挡层的制备方法，其特征在于步骤四中当真空仓内真空度为4.8×10^-4～6.2×10^-4Torr时，开启过滤阴极电弧沉积设备。

10.根据权利要求1、2或3所述的一种铜互联用氮化钽扩散阻挡层的制备方法，其特征在于步骤四中当真空仓内真空度为5.6×10^-4Torr时，开启过滤阴极电弧沉积设备。