《表1 在250℃沉积的TaN薄膜的元素原子分数随原位Ar+刻蚀时间的变化》

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《TaN薄膜的等离子体增强原子层沉积及其抗Cu扩散性能》

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为了分析薄膜的元素组成，对薄膜进行了XPS测试。图4给出了在250℃生长的TaN薄膜的XPS全谱随着Ar+原位刻蚀时间的变化。可以看出，初始的薄膜表面有Ta、C、O、N元素。经过3 min的Ar离子刻蚀后O和C元素的特征峰明显减弱，Ta和N的特征峰增强。当刻蚀时间增加到6 min时，O元素的信号进一步减弱。进一步增加刻蚀时间至9 min则Ta、C、N和O元素的特征峰均无明显变化，且Ta和N的信号强度远远高于C和O。这个结果表明，薄膜的主要成分是TaN只混合有少量的C和O。表面较强的O和C的特征峰，主要源于样品在转移过程中的表面氧化和污染。薄膜内部的O可能来源于PD‐MAT中微量的杂质O[25～27]、反应腔内部残留的O以及样品后期保存过程中空气中的O原子扩散。而薄膜内部的C，主要来源于金属有机物前驱体。表1列出了与图4相对应的不同原位Ar+刻蚀时间的TaN薄膜的元素原子百分比含量。可以看出，随着刻蚀时间延长至9 min，Ta和N元素的原子分数分别提高到46%和41%，而C和O元素的原子分数分别降低到6%和7%，变化趋势与图4给出的结果吻合。