TaN薄膜的等离子体增强原子层沉积及其抗Cu扩散性能

论文摘要

使用Ta[N(CH3)2]5和NH3等离子体作为反物用等离子体增强原子层沉积工艺生长了TaN薄膜,借助原子力显微镜、X射线光电子能谱、四探针和X射线反射等手段研究了薄膜的性能与工艺条件之间的关系。结果表明,TaN薄膜主要由Ta、N和少量的C、O组成。当衬底温度由250℃提高到325℃时Ta与N的原子比由46:41升高到55:35,C的原子分数由6%降低到2%。同时,薄膜的密度由10.9 g/cm3提高到11.6 g/cm3,电阻率由0.18Ω?cm降低到0.044Ω?cm。与未退火的薄膜相比,在400℃退火30 min后TaN薄膜的密度平均提高了～0.28 g/cm3,电阻率降低到0.12～0.029Ω?cm。在250℃生长的3 nm超薄TaN阻挡层在500℃退火30 min后仍保持良好的抗Cu扩散性能。

论文目录

• 1 实验方法
•   1.1 样品的制备
•   1.2 样品的表征
• 2 结果和讨论
•   2.1 TaN薄膜的生长工艺参数优化
•   2.2 薄膜的性能
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王永平,丁子君,朱宝,刘文军,丁士进

关键词: 材料表面与界面,原子层沉积,扩散阻挡层,退火,薄膜

来源: 材料研究学报 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 材料科学,金属学及金属工艺,工业通用技术及设备

单位: 专用集成电路与系统国家重点实验室复旦大学微电子学院

基金: 国家科技重大专项(2015ZX02102-003)~~

分类号: TB383.2;TG174.4

页码: 9-14

总页数: 6

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