集成電路制造中使用的TiN薄膜是金屬鍵型薄膜,具有很高的熱穩(wěn)定性(熔點(diǎn)可達(dá)2950℃)、低脆性、界面結(jié)合強(qiáng)度高、導(dǎo)電性能好(電阻率只有25~75uΩ・cm)等特點(diǎn)。 AD9650BCPZ-105另外,雜質(zhì)在氮化鈦中的擴(kuò)散激活能很高,例如,Cu在TiN中的擴(kuò)散激活能是4.3eV,而在金屬中的擴(kuò)散激活能一般只有1~2eV;硅也無法透過TiN薄膜。因此,TlN薄膜在多層互連系統(tǒng)中可以作為擴(kuò)散阻擋層和(或)附著層使用。在鋁互連系統(tǒng)中,TlN是擴(kuò)散阻擋層,防止硅/鋁間的擴(kuò)散;而在銅多層互連系統(tǒng)中,對于銅(或鎢),△N即是附著層,又是擴(kuò)散阻擋層。銅與硅及二氧化硅的附著性不好,△N起黏結(jié)作用,且TlN又可阻擋硅/銅間的擴(kuò)散。

   TlN的淀積既可以采用P、①又可以采用C`0。Pl/ˉlD是淀積金屬及金屬化合物的傳統(tǒng)工藝,以Pˇ0方法淀積的TN薄膜會(huì)形成柱狀的多晶結(jié)構(gòu),而雜質(zhì)在晶界上擴(kuò)散速率快,這將降低其阻擋作用。采用C`①工藝更有優(yōu)勢,所淀積的TiN薄膜既不是柱狀多晶結(jié)構(gòu),對襯底表面高深寬比微結(jié)構(gòu)叉有良好的臺(tái)階覆蓋特性。

   CVD-△N可以用Ti0h/NHs為反應(yīng)劑,在600℃以上的熱壁式LPC、0反應(yīng)器中淀積。

   用TiC1/NH3為反應(yīng)劑生成的TN薄膜質(zhì)量高,保形性好。但淀積溫度在600℃以上,如果襯底表面已有鋁膜,將無法耐受如此高溫;而且TiN薄膜中含α,α濃度約為1%,α的存在會(huì)對鋁膜有腐蝕作用。因此,對于鋁互連系統(tǒng)不能用TiC14/NH3作為反應(yīng)劑制備LPCⅥ)△N薄膜。近年來,CⅥ)TiN開始使用金屬有機(jī)化合物源,如四二甲基氨基鈦-――Ti[N(CH3)2彐4,記為TDMAT,四二乙基氨基鈦――TiEN(CH2CH3)2]4,記為TDEAT。淀積反應(yīng)可以在低于500℃下進(jìn)行,而且沒有Cl的混人。

   以△EN(CH3)2]4類金屬有機(jī)化合物作為CVD-⒎N的反應(yīng)劑是近幾年才發(fā)明的,這種CVD方法也稱為金屬有機(jī)物化學(xué)氣相淀積(Meta⒈C)rga血cC、⑩,MC)CVD)。