MoC掺杂钌基合金无籽晶阻挡层微结构及热稳定性研究

邹建雄¹，刘波¹，林黎蔚¹，任丁¹，焦国华²，鲁远甫²，徐可为³

1. 四川大学原子核科学技术研究所教育部辐射物理及技术重点实验室2. 中国科学院深圳先进技术研究院3. 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室

摘 要：采用磁控共溅射Ru和MoC靶制备非晶RuMoC薄膜。用四探针仪（FPPT）、X射线光电子能谱仪（XPS）、高分辨率透射电镜（HRTEM）和小角掠射X射线衍射仪（GIXRD）表征不同掺杂组分RuMoC薄膜和不同温度退火态Cu/RuMoC/p-SiOC∶H/Si多层膜系的方块电阻、成分和微观结构。结果表明,通过调控Ru膜中掺入Mo和C元素的含量能够实现RuMoC合金薄膜微结构设计及抑制膜体残余氧含量,且当MoC和Ru靶的溅射功率比为0.5时获得的RuMoCII薄膜综合性能最佳;500℃退火态RuMoC II薄膜中C-Mo和C-Ru化学键均未出现大量断裂,两者协同作用抑制了RuMoC薄膜再结晶和膜体氧含量升高,是Cu/RuMoCII/p-SiOC∶H/Si多层膜系具有高温热稳定性和优异电学性能的主要机制。

关键词：非晶RuMoC;无籽晶阻挡层;热稳定性;铜互连;