材料研究学报

作者：王永平,丁子君,朱宝,刘文军,丁士进

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 上海 200433

关键词：材料表面与界面,原子层沉积,扩散阻挡层,退火,TaN薄膜

基金：国家科技重大专项(2015ZX02102-003)

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0.18 Ω?cm降低到0.044 Ω?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0.12~0.029 Ω?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。

来源：2019年第1期

《材料研究学报》期刊编辑部

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