[發明專利]氮化鈦薄膜制備方法及系統

有效

• 申請號: 201210247468.1
• 申請日: 2012-07-17
• 公開（公告）號: CN103540894A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 趙強;魏學宏;劉長安
• 申請（專利權）人: 無錫華潤上華科技有限公司
• 主分類號: C23C14/06
• 分類號: C23C14/06;H01L21/31
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 鄧云鵬

技術領域

本發明涉及半導體技術，特別是涉及一種氮化鈦薄膜制備方法及系統。

背景技術

氮化鈦具有高熔點、高硬度、高溫化學穩定性及優良的導熱性能、導電性能，其薄膜被廣泛用于半導體領域的生產中。氮化鈦薄膜通過物理氣相沉積的方式，在一定氬氣流及一定能產生所需等離子的直流電壓下，在襯底上生長制備所得。在傳統的氮化鈦薄膜制備過程中，其反應腔體中的反應溫度有限，通常在200℃左右，形成的氮化鈦薄膜，用于制作金屬導線時，其電阻值較高，影響了其應用范圍。

發明內容

基于此，有必要提供一種電阻值低的氮化鈦薄膜制備方法。

一種氮化鈦薄膜制備方法，包括以下步驟：

將襯底加熱；

通過物理氣相沉積法在所述襯底上沉積制得氮化鈦薄膜；

其中，將所述襯底加熱到的溫度高于沉積時的反應溫度。

在其中一個實施例中，所述將襯底加熱的步驟之前還包括以下步驟：

對所述襯底進行干燥。

在其中一個實施例中，所述將襯底加熱的步驟中，將襯底加熱至300℃；

所述通過物理氣相沉積法在所述襯底上沉積制得氮化鈦薄膜的步驟具體為：在溫度為200℃，壓力為530Pa的環境下，通入惰性氣體，采用磁控濺射法，在所述襯底上沉積制得氮化鈦薄膜。

在其中一個實施例中，所述惰性氣體為氬氣。

在其中一個實施例中，通入所述氬氣的流量為每分鐘40毫升。

此外，還有必要提供一種氮化鈦薄膜制備系統。

一種氮化鈦薄膜制備系統，包括：

高溫腔，用于將襯底加熱；及

沉積腔，用于通過物理氣相沉積法在所述襯底上沉積制得氮化鈦薄膜；

其中，所述高溫腔將所述襯底加熱到的溫度高于所述沉積腔內沉積時的反應溫度。

在其中一個實施例中，還包括干燥腔，用于對所述襯底進行干燥。

在其中一個實施例中，還包括第一機械臂，所述第一機械臂用于將襯底從所述高溫腔傳送至所述沉積腔。

在其中一個實施例中，所述高溫腔將襯底加熱至300℃；

在溫度為200℃，壓力為530Pa的所述沉積腔中，通入惰性氣體，并采用磁控濺射法，在所述襯底上沉積制得氮化鈦薄膜。

在其中一個實施例中，所述惰性氣體為氬氣，所述氬氣的流量為每分鐘40毫升。

上述氮化鈦薄膜制備方法及系統中，先對襯底進行高溫加熱，使襯底被加熱至較高溫度，提高了襯底的溫度，再對襯底在進行沉積得到的氮化鈦薄膜由于其在較高溫度的襯底上沉積生成，其晶核較大，阻值較低。

附圖說明

圖1為一實施例的氮化鈦薄膜制備方法的流程圖；

圖2為圖1所示的氮化鈦薄膜制備方法的具體流程圖；

圖3為一實施例的氮化鈦薄膜制備系統的結構圖。

具體實施方式

為了便于理解本發明，下面將參照相關附圖對本發明進行更全面的描述。附圖中給出了本發明的較佳實施方式。但是，本發明可以以許多不同的形式來實現，并不限于本文所描述的實施方式。相反地，提供這些實施方式的目的是使對本發明的公開內容理解的更加透徹全面。

需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本發明。本文所使用的術語“及／或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

請參閱圖1，本實施例的氮化鈦薄膜制備方法，包括以下步驟：

步驟S110，將襯底加熱。在本實施例中，氮化鈦薄膜將在硅片表面沉積制得，以在后續的加工工藝中制作成硅片的金屬導線。需要注意的是，若只需為了單獨制備氮化鈦薄膜，則襯底的選材不限于硅片，也可以為藍寶石等其它襯底常用材質。

步驟S120，通過物理氣相沉積法在襯底上沉積制得氮化鈦薄膜。采用物理氣相沉積法，在加熱后的襯底上沉積制得氮化鈦薄膜。其中，步驟S110中襯底加熱到的溫度高于步驟S120中在襯底上沉積時的反應溫度。