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申请/专利权人：化学与精细化工广东省实验室潮州分中心;武汉理工大学;武汉工程大学

摘要：本发明公开了一种铜互连集成电路的扩散阻挡层及其制备方法，提出新型非晶夹结晶三层结构扩散阻挡层，首先在Si或low‑K衬底上沉积一层非晶态二元合金层，其次在非晶态合金层上沉积结晶态合金层，最后在结晶态合金层上再沉积一层非晶态合金层，进而制备成三层结构的扩散阻挡层。本发明的一种铜互连集成电路的扩散阻挡层采用二元合金构建，相较于传统的氮化物陶瓷阻挡层来说与Cu的热膨胀系数更适配，且粘附性好，结合力强，无需再沉积金属粘附层；其制备方法采用双靶磁控溅射系统沉积扩散阻挡层，只需要调控双靶的溅射功率调控溅射元素的成分比以制备不同结晶形态的二元合金薄膜，沉积过程无需对系统中的原料进行更换调整，工艺简单，操作便捷。

主权项：1.一种铜互连集成电路的扩散阻挡层的制备方法，所述扩散阻挡层用于衬底与铜引线之间，其特征在于，采用直流-射频双靶磁控溅射系统制备，包括如下步骤：衬底清洗，将衬底依次放入丙酮，无水乙醇和去离子水中分别进行超声清洗，随后将衬底烘干备用；构建溅射系统，装载直流-射频双靶磁控溅射系统的直流靶位与射频靶位，最后将烘干后的衬底放置在基片台上，完成溅射系统的构建；反应环境构建，对构建好的溅射系统进行抽真空处理，使溅射系统的真空室本底真空为8×10-4Pa~1×10-3Pa，随后通入流量为30~50sccm工作气体，完成反应环境的构建；沉积第一非晶态合金层，启动溅射系统，设置溅射温度为室温至500℃，偏置电压为0~-400V，直流靶溅射功率为10~50W，射频靶的溅射功率为150~200W，沉积时间30~1800s，完成第一非晶态合金层的沉积；沉积第二结晶态合金层，在第一非晶态合金层的沉积完成后，调整溅射系统，使溅射温度为室温至500℃，偏置电压为0~-400V，直流靶溅射功率为150~200W，射频靶的溅射功率为100~150W，沉积时间30~1800s，完成第二结晶态合金层的溅射；沉积第三非晶态合金层，在第二结晶态合金层的沉积完成后，调整溅射系统，溅射温度为室温至500℃，偏置电压为0~-400V，直流靶溅射功率为10~50W，射频靶的溅射功率为150~200W，沉积时间30~1800s，完成第三非晶态合金层的沉积；冷却，关闭溅射系统，等溅射系统冷却至室温，将衬底从基片台上取出，获得沉积有所述扩散阻挡层的衬底。

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