[发明专利]一种高热稳定性双层扩散阻挡层材料的制备方法

权利要求书

1.高热稳定性双层扩散阻挡层材料的制备方法，其特征是采用直流磁控溅射法制备不同N含量的TaN膜和膜，即Ru/TaN双层膜结构；溅射靶材为纯度达到99.9wt％以上的Ta和Ru，衬底为单晶Si片(111)，在沉积之前，将Si片清洗，然后对真空室抽真空，对Ta和Ru靶进行约30min的预溅射；Ru和TaN膜制备时采用直流磁控溅射，真空室本底真空抽至6×10^-5Pa以上，制备时真空室加Ar气，真空室的工作压力设置为1.5Pa；衬底温度保持为室温，TaN膜的溅射功率80±10W，通过控制溅射过程中氮气的流量来获得不同N含量的TaN薄膜；Ru膜的溅射功率为134±10W。

2.根据权利要求1和2所述的不同N含量TaN薄膜的制备方法，其特征是在制备TaN膜之前，先抽本底真空至6×10^-5Pa，然后通入Ar气，流量为20sccm，通过闸板阀调节真空室真空度为3.5Pa，然后开始气辉，为了除去Ta靶材表面的污渍和氧化物等，保证薄膜的纯度，先要进行约30min的预溅射，预溅射之后，通入氮气，再将真空度调至约1.5Pa开始生长TaN膜，为了生长出不同N含量的TaN膜，通过调节溅射过程中氩气和氮气分压来实现，溅射功率的范围为80±10W，衬底温度为室温；Ru膜的溅射功率控制在134±10W，Cu膜为80±10W。

3.双层扩散阻挡层材料，衬底Si上分别设有TaN、Ru和Cu膜，三者的膜厚分别为8±2nm、8±2nm和300±30nm。