[发明专利]一种无铜籽晶互连用碳化钼掺杂钌基合金扩散阻挡层制备工艺

权利要求书

1.一种无铜籽晶互连用碳化钼掺杂钌基合金（RuMoC）阻挡层制备工艺，在常温下实施，其特征在于包含以下步骤：

a、清洗衬底材料：

将单晶硅（Si）/掺碳氧化硅（SiOC:H， 200 nm）多层结构衬底材料依次放入丙酮、无水乙醇中分别进行20分钟超声波清洗，干燥后放入真空腔室内，然后抽真空度至2.0×10^-4 Pa；

b、沉积前衬底预处理：

在步骤a的真空条件下，用偏压反溅射清洗Si/SiOC:H衬底5分钟，去除Si /SiOC:H衬底表面杂质，反溅功率为100-200 W，反溅偏压为-500 V；反溅气体为氩气（Ar）；工作真空度为1.0-3.0 Pa；

c、沉积RuMoC阻挡层薄膜：

采用反应磁控溅射技术，在经步骤b处理后的Si/SiOC:H基体上沉积厚度为5 nm的RuMoC薄膜；所用靶材为高纯碳化钼（MoC）靶和钌（Ru）靶；工作气氛为Ar气，Ar气流量控制为35-40 标准立方厘米/分钟（sccm）之间；工作真空度为0.45-0.60 Pa；磁控MoC靶和磁控Ru靶溅射功率分别控制为120-150 W和100-120 W范围内；沉积偏压为-100 V至-150 V之间；沉积时间为10-20秒；沉积完成后关闭各磁控靶，关闭气体Ar，反应室基底真空度恢复为2.0×10^-4 Pa；冷却后出炉即获得RuMoC阻挡层。

2.根据权利要求1所述的碳化钼掺杂钌基合金（RuMoC）阻挡层制备工艺，其特征在于：所述磁控MoC靶和磁控Ru靶的纯度均为99.95%。

3.根据权利要求1所述的碳化钼掺杂钌基合金（RuMoC）阻挡层制备工艺，其特征在于：所述RuMoC合金层中Ru原子百分比控制在44-50 %范围之间；Mo原子百分比控制在23-25 %范围之间；C原子百分比控制在23-25 %范围之间。

4.根据权利要求1所述的碳化钼掺杂钌基合金（RuMoC）阻挡层制备工艺，其特征在于：采用磁控MoC靶和磁控Ru靶共溅射的工艺，上述两个工作靶与真空腔中心轴线方向呈45?夹角。

5.根据权利要求1所述的碳化钼掺杂钌基合金（RuMoC）阻挡层制备工艺，其特征在于：步骤c中，反应室本底真空为2.0×10^-4 Pa；工作真空度为0.45-0.60 Pa；磁控MoC靶和磁控Ru靶溅射功率分别控制为120-150 W和100-120 W范围内；沉积偏压为-100至-150 V之间。