一种Ta-C-N扩散阻挡层及其制备方法与应用

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种Ta‑C‑N扩散阻挡层及其制备方法与应用。所述方法主要包括三大步骤：基体预处理与Ta层沉积、微波等离子体原位碳/氮化处理、以及表面微纳结构刻蚀成形。所述Ta‑C‑N扩散阻挡层由Ta、TaC、TaN及Ta‑C‑N等共存相组成，其具有梯度结构。本发明通过构建磁控溅射与微波等离子体协同作用的Ta‑C‑N扩散阻挡层原位沉积体系，在结构、性能和工艺兼容性等多个维度实现突破性优化，显著提升了阻挡层在先进铜互连结构中的应用潜力，尤其在微缩尺度与高热负载工况下表现出优异的可靠性与功能完整性，适用于下一代先进铜互连结构中的关键扩散阻挡单元。