[發明專利]復合銅導電薄膜及其制備方法以及金屬布線電路

有效

• 申請號: 201410020227.2
• 申請日: 2014-01-16
• 公開（公告）號: CN103730190A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 徐苗;趙銘杰;陳子凱;彭俊彪;鄒建華;陶洪;王磊
• 申請（專利權）人: 廣州新視界光電科技有限公司
• 主分類號: H01B5/00
• 分類號: H01B5/00;H01B5/14;H01B13/00;B32B15/20;B32B15/04;B32B7/10;B32B9/00;H01L23/488
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 趙蕊紅

1.一種復合銅導電薄膜，其特征在于：自下而上依次設有增粘層、作為中間導電層的銅基薄膜以及用于保護銅基薄膜的保護層，所述銅基薄膜為銅或者銅合金薄膜，所述增粘層和所述保護層均為非晶金屬氧化物薄膜。

2.根據權利要求1所述的復合銅導電薄膜，其特征在于：

所述非晶金屬氧化物薄膜的材料為(In₂O₃)_x(MO)_y(ZnO)_z，其中0≤x≤1，0≤y≤0.8，0≤z≤1，且x+y+z=1，M為錫、磷、釩、砷、鈦、鉛、鉀、鎂的任意一種或兩種以上的任意組合。

3.根據權利要求2所述的復合銅導電薄膜，其特征在于：所述非晶金屬氧化物薄膜的載流子濃度為10¹⁶—10²⁰?cm^-3，遷移率為5—100?cm²/Vs。

4.根據權利要求1或2或3所述的復合銅導電薄膜，其特征在于：

所述銅基薄膜為由單質Cu、CuMn合金、CuAl合金、CuCa合金或者CuSn合金中的任意一種材料制備而成的單層薄膜；或者

所述銅基薄膜為由單質Cu、CuMn合金、CuAl合金、CuCa合金或者CuSn合金中的任意一種材料制備而成的多層薄膜；或者

所述銅基薄膜為由CuMn、CuAl、CuCa或CuSn合金中的任意兩種以上材料制備而成的多層薄膜；或者

所述銅基薄膜為由CuMn、CuAl、CuCa或CuSn合金中的任意一種或者兩種以上材料制備而成的薄膜與由單質Cu制備而成的單層薄膜疊層構成的多層薄膜。

5.根據權利要求4所述的復合銅導電薄膜，其特征在于：所述銅基薄膜的厚度為100nm—2000nm。

6.根據權利要求4所述的復合銅導電薄膜，其特征在于：所述增粘層的厚度為5nm—100nm。

7.根據權利要求4所述的復合銅導電薄膜，其特征在于：所述保護層的厚度為5nm—50nm。

8.根據權利要求1至7任意一項所述的復合銅導電薄膜的制備方法，其特征在于：包括下列步驟，

（1）在襯底上沉積非晶金屬氧化物薄膜作為增粘層；

（2）在增粘層上沉積銅或銅合金薄膜作為導電層；

（3）在導電層上沉積非晶金屬氧化物薄膜作為保護層，形成復合銅導電薄膜，所述復合銅導電薄膜經過圖形化制成復合導電薄膜導線。

9.?根據權利要求8所述的復合銅導電薄膜的制備方法，其特征在于：

所述步驟（3）中的圖形化采用濕法刻蝕或者干法刻蝕通過一步刻蝕方式或者通過多步刻蝕進行；

所述步驟（1）中采用物理氣相沉積法、原子層沉積法或金屬有機化學氣相沉積法制備增粘層；

所述步驟（2）中采用物理氣相沉積法、原子層沉積法或金屬有機化學氣相沉積法制備導電層；

所述步驟（3）中采用物理氣相沉積法、原子層沉積法或金屬有機化學氣相沉積法制備保護層。

10.一種金屬布線電路，其特征在于：具有如權利要求1至7任意一項所述的復合銅導電薄膜并通過權利要求8至9任意一項所述的復合銅導電薄膜的制備方法制備而成。