[发明专利]一种金属氮化物阻挡层的制备方法

权利要求书

1.一种金属氮化物阻挡层的制备方法，所述金属氮化物阻挡层采用物理气相沉积方法制备，其特征在于，在沉积金属层时，物理气相沉积设备上的离子源产生氮离子束，向所述金属层中注入氮离子。

2.如权利要求1所述的金属氮化物阻挡层的制备方法，其特征在于：所述物理气相沉积方法为直流磁控溅射。

3.如权利要求2所述的金属氮化物阻挡层的制备方法，其特征在于：所述直流磁控溅射的条件为：溅射前本底真空度为10^-3-10^-6 Pa，溅射时通入氩气，溅射时真空度为0.1-1Pa，溅射速度为0.1-1 nm/s。

4.如权利要求1所述的金属氮化物阻挡层的制备方法，其特征在于：所述离子源为考夫曼型离子源、霍尔效应型离子源、冷/热阴极潘宁离子源、高频放电离子源、等离子体阴极离子源、微波阴极离子源或电子束激励离子源。

5.如权利要求1所述的金属氮化物阻挡层的制备方法，其特征在于：所述金属层为Ta、Hf、Ti、W、Mo、Ru、Zr、Ni、Cr或Nb层。

6.如权利要求1所述的金属氮化物阻挡层的制备方法，其特征在于：所述金属层的厚度为2-50nm。

7.如权利要求1所述的金属氮化物阻挡层的制备方法，其特征在于：所述离子源的腔室的本底压强范围为10^-7Pa～1000Pa，工作时压强范围为10^-3Pa～1000Pa；工作气体为氮气、氨气或笑气，流量为1～1000sccm；离子源的输出功率为1～500000W，引出电压为1V～5MV，束流为0.01-100mA。

8.如权利要求7所述的金属氮化物阻挡层的制备方法，其特征在于：所述离子源的腔室的本底压强范围为10^-5Pa～10Pa，工作时压强范围为10^-2Pa～100Pa；工作气体为氮气、氨气或笑气，流量为1～100sccm；离子源的输出功率为1～50000W，引出电压为10V～50KV，束流为0.1-50mA。

9.如权利要求8所述的金属氮化物阻挡层的制备方法，其特征在于：所述离子源的腔室的本底压强范围为10^-5Pa～10^-3Pa；工作时压强范围为0.1Pa～50Pa；工作气体为氮气、氨气或笑气，流量为1～50sccm；离子源的输出功率为10～5000W，引出电压为20V～5KV，束流为1-20mA。

10.如权利要求1所述的金属氮化物阻挡层的制备方法，其特征在于：所述注入氮离子时，对承载所述金属层的硅片加温，通过调节注入偏压控制注入深度，通过调节注入束流控制注入的剂量。