[发明专利]一种Cu互连用扩散阻挡层及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种Cu互连用扩散阻挡层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)、对硅基片表面去污处理；

步骤2)、在去污处理后的硅基片表面通过磁控溅射共溅射Ru靶材和ZrB₂靶材，Ru靶材溅射功率为20～50W，ZrB₂靶材溅射功率为100～150W；共溅射时间为1200～1800s，得到Zr-Ru-B扩散阻挡层薄膜；磁控溅射在真空惰性气体氛围下进行；惰性气体采用Ne气或Ar气，惰性气体流量为20～30sccm，工作气压为0.3～0.5Pa；磁控溅射的溅射室本底真空度为1.0×10^-4～6.0×10^-4Pa。

2.根据权利要求1所述的一种Cu互连用扩散阻挡层的制备方法，其特征在于，Ru靶材和ZrB₂靶材的纯度均为99.99％。

3.根据权利要求1所述的一种Cu互连用扩散阻挡层的制备方法，其特征在于，Ru靶材采用射频磁控溅射，ZrB₂靶材采用直流磁控溅射。

4.一种Cu互连用扩散阻挡层，其特征在于，由上述权利要求1至权利要求3任一权利要求制备所得。

5.根据权利要求4所述Cu互连用扩散阻挡层，其特征在于，Cu互连用扩散阻挡层薄膜厚度为3～10nm。

6.一种基于Cu互连用扩散阻挡层的Cu互连引线层制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)、在硅基片表面制备形成Zr-Ru-B扩散阻挡层；

步骤2)、在Zr-Ru-B扩散阻挡层上磁控溅射Cu靶形成Cu引线层，然后进行高温退火得到含有Zr-Ru-B扩散阻挡层的Cu互连引线层，退火温度为300～700℃，保温时间为30-60min。

7.根据权利要求6所述一种基于Cu互连用扩散阻挡层的Cu互连引线层制备方法，其特征在于，Cu靶采用直流溅射沉积，磁控溅射沉积功率为100～130W，沉积气压0.2～0.5Pa。