[发明专利]生长在硅衬底上的（100）高度择优取向的氮化钛薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种生长在硅衬底上的(100)高度择优取向的氮化钛薄膜及其制备方法，其特征在于具体步骤如下：

1)采用单面抛光的基片作为衬底，选用超高真空磁控溅射设备，将经过RCA标准清洗的基片放置于旋转加热台面上，调整基片与靶材之间的距离；

2)盖上真空腔盖，抽取本底真空，通入氮气和氩气，选取直流磁控溅射模式，进行磁控溅射；

3)磁控溅射后，停止通入氮气和氩气，抽真空后进行真空退火；

4)真空退火后关闭分子泵，待降温至100至150度，关闭机械泵，打开放气阀，待旋转加热台面温度降至常温时取出样品，获得所述氮化钛薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种生长在硅衬底上的(100)高度择优取向的氮化钛薄膜及其制备方法，其特征在于：所述步骤2)进行磁控溅射时调整溅射薄膜时的温度、真空腔的真空度、氮气氩气流量比例和总流量以及抽真空退火使得最终制成所述氮化钛薄膜，并通过控制溅射功率、工作电压和溅射时间控制薄膜的厚度。

3.根据权利要求1所述的一种生长在硅衬底上的(100)高度择优取向的氮化钛薄膜及其制备方法，其特征在于：所述氮化钛薄膜具有(100)的高度择优取向，电阻率小于200μohm/cm。

4.根据权利要求1所述的一种生长在硅衬底上的(100)高度择优取向的氮化钛薄膜及其制备方法，其特征在于：所述的基片采用(100)晶向硅片，所述靶材为金属钛。

5.根据权利要求1所述的一种生长在硅衬底上的(100)高度择优取向的氮化钛薄膜及其制备方法，其特征在于：所述步骤2)通入的氮气流量和氩气流量比为1：9，氮气流量为4sccm，氩气流量为36sccm，总流量为40sccm，真空腔内保持0.15Pa的真空度。

6.根据权利要求1所述的一种生长在硅衬底上的(100)高度择优取向的氮化钛薄膜及其制备方法，其特征在于：所述步骤2)磁控溅射时基片温度在750-850摄氏度范围。

7.根据权利要求1所述的一种生长在硅衬底上的(100)高度择优取向的氮化钛薄膜及其制备方法，其特征在于：所述步骤2)磁控溅射时溅射功率为80到120W，工作电压为250到350V。

8.根据权利要求1所述的一种生长在硅衬底上的(100)高度择优取向的氮化钛薄膜及其制备方法，其特征在于：所述步骤2)在进行磁控溅射前，对靶材进行预溅射，功率为80到120W，时长为10到20分钟。

9.根据权利要求1所述的一种生长在硅衬底上的(100)高度择优取向的氮化钛薄膜及其制备方法，其特征在于：所述步骤3)抽真空退火时真空度保持1×10^-5Pa，基片温度保持在750-850摄氏度，经过20分钟后完成真空退火。

10.一种生长在硅衬底上的(100)高度择优取向的氮化钛薄膜，其特征在于：所述氮化钛薄膜由权利要求1-9任一所述的方法制成，所述氮化钛薄膜的化学式为TiN_x，其中0.5＜x＜1.5，具有(100)的高度择优取向，电阻率小于200μohm/cm。