[發明專利]一種無銅籽晶互連用碳化鉬摻雜釕基合金擴散阻擋層制備工藝

有效

• 申請號: 201410201533.6
• 申請日: 2014-05-13
• 公開（公告）號: CN103972162A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 劉波;張彥坡;林黎蔚;廖小東
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L21/3205
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種無銅籽晶互連用碳化鉬摻雜釕基合金（RuMoC）阻擋層制備工藝，在常溫下實施，其特征在于包含以下步驟：

a、清洗襯底材料：

將單晶硅（Si）/摻碳氧化硅（SiOC:H， 200 nm）多層結構襯底材料依次放入丙酮、無水乙醇中分別進行20分鐘超聲波清洗，干燥后放入真空腔室內，然后抽真空度至2.0×10^-4 Pa；

b、沉積前襯底預處理：

在步驟a的真空條件下，用偏壓反濺射清洗Si/SiOC:H襯底5分鐘，去除Si /SiOC:H襯底表面雜質，反濺功率為100-200 W，反濺偏壓為-500 V；反濺氣體為氬氣（Ar）；工作真空度為1.0-3.0 Pa；

c、沉積RuMoC阻擋層薄膜：

采用反應磁控濺射技術，在經步驟b處理后的Si/SiOC:H基體上沉積厚度為5 nm的RuMoC薄膜；所用靶材為高純碳化鉬（MoC）靶和釕（Ru）靶；工作氣氛為Ar氣，Ar氣流量控制為35-40 標準立方厘米/分鐘（sccm）之間；工作真空度為0.45-0.60 Pa；磁控MoC靶和磁控Ru靶濺射功率分別控制為120-150 W和100-120 W范圍內；沉積偏壓為-100 V至-150 V之間；沉積時間為10-20秒；沉積完成后關閉各磁控靶，關閉氣體Ar，反應室基底真空度恢復為2.0×10^-4 Pa；冷卻后出爐即獲得RuMoC阻擋層。

2.根據權利要求1所述的碳化鉬摻雜釕基合金（RuMoC）阻擋層制備工藝，其特征在于：所述磁控MoC靶和磁控Ru靶的純度均為99.95%。

3.根據權利要求1所述的碳化鉬摻雜釕基合金（RuMoC）阻擋層制備工藝，其特征在于：所述RuMoC合金層中Ru原子百分比控制在44-50 %范圍之間；Mo原子百分比控制在23-25 %范圍之間；C原子百分比控制在23-25 %范圍之間。

4.根據權利要求1所述的碳化鉬摻雜釕基合金（RuMoC）阻擋層制備工藝，其特征在于：采用磁控MoC靶和磁控Ru靶共濺射的工藝，上述兩個工作靶與真空腔中心軸線方向呈45?夾角。

5.根據權利要求1所述的碳化鉬摻雜釕基合金（RuMoC）阻擋層制備工藝，其特征在于：步驟c中，反應室本底真空為2.0×10^-4 Pa；工作真空度為0.45-0.60 Pa；磁控MoC靶和磁控Ru靶濺射功率分別控制為120-150 W和100-120 W范圍內；沉積偏壓為-100至-150 V之間。