阻挡层金属是指在上下层材料间形成隔离层，防止上下层材料相互扩散，并提高它们相互间的附着作用。阻挡层金属的要求是低接触电阻、好的侧壁和台阶覆盖率、高的阻挡性。

铝的阻挡层金属是钛（Ti）和氮化钛（TiN）。钛作为阻挡层金属可以增强铝铜合金互连线附着在硅化物上、减小互连线与接触孔之间的接触电阻和减小应力。氮化钛作为阻挡层金属可以防止衬底硅和铝之间相互扩散，避免形成铝穿刺，改善电迁移，也可以作为铝层的抗反射涂层改善金属互连的光刻图形。

钨的阻挡层金属也是钛（Ti）和氮化钛（TiN）。因为钨不能很好地附着在氧化硅表面，氮化铁可以改善该问题，减小应力。钨会引起硅重金属污染，钛和氮化钛叠层可以有效地防止钨扩散进入硅和氧化硅。图3-136所示为阻挡层 Ti 和 TiN的示意图。

铜的阻挡层金属是钽（Ta）和氮化钽（TaN）。随着工艺技术的不断发展，阻挡层金属的厚度不断变薄，钽和氮化钽作为阻挡层金属的阻挡性能比钛和氮化钛好，所以在铜工艺中利用氮化钽代替氮化钽。图3-137所示为铜互连阻挡层 Ta 和TaN的示意图。

淀积钛和氮化钛的技术是PVD。因为PVD 薄膜比CVD 薄膜的质量好以及电阻率低。为了得到良好的阻挡层，在淀积阻挡层金属前，在真空的环境下利用溅射刻蚀去除自然氧化层和氧化物残留。钛和氮化钛的淀积是集成在一个设备里的，从而防止钛和氮化钛之间形成氧化物。另外，氮化钛与有源区硅之间的接触电阻很大，为了减小它，在淀积氮化钛前，先淀积一层钛与硅反应降低它的接触电阻。亚微米技术阻挡层金属的厚度是几百纳米，而深亚微米技术阻挡层金属的厚度只有几十纳米。