[发明专利]扩散阻挡层及其制备方法、集成电路Cu互连结构

权利要求书

1.一种Cu互连集成电路的扩散阻挡层，用于设置在衬底和Cu层之间，其特征在于，所述扩散阻挡层具有相对设置的第一侧和第二侧，所述第一侧用于连接所述衬底，所述第二侧用于连接所述Cu层，所述扩散阻挡层的制备材料包括高熵合金及其氮化物，所述扩散阻挡层的氮含量自所述第一侧至所述第二侧逐渐降低，所述第二侧的氮含量为0。

2.如权利要求1所述的Cu互连集成电路的扩散阻挡层，其特征在于，所述第一侧的氮含量为30wt%~50wt%。

3.如权利要求1所述的Cu互连集成电路的扩散阻挡层，其特征在于，所述扩散阻挡层的氮含量自所述第一侧至所述第二侧线性降低。

4.如权利要求1所述的Cu互连集成电路的扩散阻挡层，其特征在于，所述高熵合金及其氮化物中的金属元素选自Al、ⅣB族、ⅤB族、ⅥB族、ⅦB族以及Ⅷ族中的至少5种元素。

5.如权利要求4所述的Cu互连集成电路的扩散阻挡层，其特征在于，所述高熵合金及其氮化物中的金属元素选自铝、钛、锆、铪、钒、铌、钽、铬、钼、钨、锰、钌、钴、铂中的至少5种元素。

6.如权利要求1~5中任一项所述的Cu互连集成电路的扩散阻挡层，其特征在于，所述扩散阻挡层的厚度为3nm~20nm。

7.一种如权利要求1~6中任一项所述的Cu互连集成电路的扩散阻挡层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过溅射工艺，在衬底上沉积扩散阻挡层，所述溅射工艺采用高熵合金靶材，并通入工作气体以及氮气，在所述溅射工艺的过程中，通入的氮气在所述工作气体和氮气的总气量中的占比逐渐降低至0。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述溅射工艺的工艺参数包括：

气压为6mTorr~15mTorr、偏置电压为-100V~-800V、靶材功率密度为15W/cm²~25W/cm²。

9.如权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，在所述溅射工艺的过程中，通入的氮气与所述工作气体的比例从1~4∶1逐渐降低至0∶1。

10.一种集成电路Cu互连结构，其特征在于，包括衬底、权利要求1~6中任一项所述的扩散阻挡层以及Cu层，所述扩散阻挡层设置在所述衬底上，所述Cu层设置在所述扩散阻挡层上。