摘要
本文提出了一种梯度氮化法制备出低阻、高稳定性的α-Ta(N)/TaN双层Cu扩散阻挡层,该方法有效地避免了异质元素的引入和高N含量导致的高电阻率.用四点探针(FPP)、X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)进行薄膜电性能和微结构的表征.分析结果表明,梯度氮化工艺能调控金属Ta膜的相结构,从而获得低阻α-Ta(N)/TaN双层Cu扩散阻挡层结构.高温老化退火的实验结果进一步证明此结构具有高的热稳定性,失效温度高达800℃.
α-Ta（N）/TaN bi-layers diffusion barriers with lower resistance were prepared by a magnetron sputtering method with controlling Nz flow rate forming a transition layer on TaN layer. Four-point probe （FPP）, X-ray diffraction （XRD） and scanning electron microscopy （SEM） were used for characterization of the diffusion barriers microstructure before and after annealing The results show that the as-deposited graded α-Ta（N）/TaN bi-layer films have lower resistivity and good crystallinity, and the graded α-Ta（N）/TaN bi-layer diffusion barrier has an excellent thermally stability. Its failure temperα- ture can be up to 800 ℃.
出处
《四川大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第1期163-167,共5页
Journal of Sichuan University(Natural Science Edition)
基金
国家自然科学基金(50771069
50871083)
四川省科技支撑计划基金(2008FZ0002)
教育部新世纪人才基金(NCET-08-0380)
金属材料强度国家重点实验室开放基金(201011006)
材料腐蚀与防护四川省重点实验室开放基金项目(2011CL1S)
四川理工学院人才引进基金项目(2011RC05)
关键词
扩散阻挡层
电阻率
热稳定性
微结构
diffusion barrier, resistivity, thermal stability, microstructure
