[發明專利]TiN電極薄膜形成方法

在審

• 申請號: 201810947277.3
• 申請日: 2018-08-20
• 公開（公告）號: CN109166795A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 劉善善;朱黎敏;朱興旺
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/285
• 分類號: H01L21/285
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 戴廣志

本發明公開了一種TiN電極薄膜形成方法，包括如下步驟：步驟1、對覆蓋有非晶硅薄膜的硅基板進行加熱，通過加熱對硅基板進行表面處理，去除硅基板表面的水汽；步驟2、對所述硅基板進行NH3預處理；步驟3、在所述硅基板的表面形成一層Ti薄膜；步驟4、在所述硅基板的Ti薄膜上端形成一層TiN薄膜。本發明能使形成的TiN薄膜可以有效形成歐姆接觸，提高TiN薄膜電極的電學性能。

技術領域

本發明涉及半導體集成電路領域，特別是涉及一種MEMS(微機電系統)器件的TiN(氮化鈦)電極薄膜形成方法。

背景技術

由于TiN薄膜特有的物理電學性質，使其在半導體制作過程中被廣泛應用。目前TiN薄膜采用PVD(物理氣相沉積)工藝方法形成，只能滿足大尺寸通孔填充，而對于小尺寸通孔無法滿足其臺階覆蓋率；所以經常會采用CVD(化學氣相沉積)工藝方法來彌補這一缺陷。目前采用CVD工藝方法形成TiN薄膜之前，都需加一層采用PVD工藝方法形成的Ti(鈦)薄膜作為粘結層。然而由于Ti薄膜容易與非晶硅類薄膜在高溫下發生物理化學反應形成部分固融物，后續很難被處理掉，留下殘留造成器件短路。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種TiN電極薄膜形成方法，使形成的TiN薄膜可以有效形成歐姆接觸，提高TIN薄膜電極的電學性能。

為解決上述技術問題，本發明的TiN電極薄膜形成方法，是采用如下技術方案實現的：

步驟1、對覆蓋有非晶硅薄膜的硅基板進行加熱，通過加熱對硅基板進行表面處理，去除硅基板表面的水汽；

步驟2、對所述硅基板進行NH3(氨氣)預處理；

步驟3、在所述硅基板的表面形成一層Ti薄膜；

步驟4、在所述硅基板的Ti薄膜上端形成一層TiN薄膜。

采用本發明的方法，由于在形成TiN薄膜之前，對硅基板先進性NH3處理，然后再將硅基板送至PVD設備，進行成膜Ti和成膜TiN的工藝步驟。這樣可以使形成的TiN薄膜與下端的非晶硅薄膜形成有效的歐姆接觸，防止產生刻蝕殘留，提高TiN電極薄膜的電學性能。

附圖說明

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：

圖1是所述TiN電極薄膜形成方法一實施例流程示意圖。

具體實施方式

結合圖1所示，所述TiN電極薄膜形成方法在下面的實施例中，是采用如下方式實現的：

步驟一、準備一硅基板，該硅基板的表面覆蓋一層非晶硅薄膜。對覆蓋有非晶硅薄膜的硅基板進行加熱，通過加熱對硅基板進行表面處理，去除硅基板表面的水汽等雜質。

步驟二、對所述硅基板進行NH3預處理，方法是在CVD工藝腔內通入NH3氣體進行吹掃處理，時間為30S-90S。

步驟三、采用PVD成膜方法，在經過步驟二所述吹掃處理后的硅基板表面形成一層Ti薄膜，成膜的Ti薄膜厚度為

步驟四、采用CVD方法，在所述Ti薄膜的上端形成一層TiN薄膜，TiN薄膜的厚度為

以上通過具體實施方式對本發明進行了詳細的說明，但這些并非構成對本發明的限制。在不脫離本發明原理的情況下，本領域的技術人員還可做出許多變形和改進，這些也應視為本發明的保護范圍。