[發明專利]薄膜電極制造方法、薄膜電極及存儲器

有效

• 申請號: 202011018680.1
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112281116B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 楊帆;白志民;王寬冒;羅建恒
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: C23C14/14
• 分類號: C23C14/14;C23C14/54;C23C14/02;C23C14/06;C23C14/22
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

1.一種薄膜電極制造方法，其特征在于，包括：

采用物理氣相沉積工藝制備所述薄膜電極，對預設金屬靶材施加第一直流功率，并對基板施加第二射頻功率，以開始工藝；所述預設金屬靶材的材質為Ti；

在工藝開始后的第一時長，通入惰性氣體轟擊所述預設金屬靶材，以在所述基板表面形成預設金屬單質膜層；

在所述第一時長后的第二時長，通入反應氣體和所述惰性氣體的混合氣體，其中，在通入所述混合氣體的過程中，逐漸減小所述惰性氣體的流量，同時逐漸增大所述反應氣體的流量，以在所述預設金屬單質膜層上形成預設金屬單質和預設金屬與所述反應氣體的化合物的混合過渡膜層；所述反應氣體為N₂；

在所述第二時長后的第三時長，繼續通入所述反應氣體，同時停止輸入所述惰性氣體，以在所述混合過渡膜層上形成所述預設金屬和所述反應氣體的化合物膜層。

2.根據權利要求1所述的薄膜電極制造方法，其特征在于，在對預設金屬靶材施加第一直流功率，并對基板施加第二射頻功率之前，還包括：

將所述基板傳入處于真空態的工藝腔室，并加熱至第一預設溫度；

將所述惰性氣體按照預設流量通入所述工藝腔室，并調整排氣量將所述工藝腔室的壓力控制在第一預設壓力范圍內。

3.根據權利要求2所述的薄膜電極制造方法，其特征在于，在所述將所述基板傳入處于真空態的工藝腔室之前，所述方法還包括：

將所述基板傳入加熱腔室，并將所述基板進行加熱至第二預設溫度；

向所述加熱腔室內通入所述反應氣體或所述惰性氣體，以將所述加熱腔室內的壓力控制在第二預設壓力范圍內；

靜置預設時長后，對所述加熱腔室抽真空，以去除所述基板表面的可揮發性雜質。

4.根據權利要求1所述的薄膜電極制造方法，其特征在于，所述逐漸減小所述惰性氣體的流量，同時逐漸增大所述反應氣體的流量，包括：

按照第一流量降低速率逐漸減小所述惰性氣體的流量，同時按照第二流量增長速率逐漸增大所述反應氣體的流量，所述第一流量降低速率等于所述第二流量增長速率。

5.根據權利要求4所述的薄膜電極制造方法，其特征在于，所述第一流量降低速率為2-20sccm/s，所述第二流量增長速率為2-20sccm/s。

6.根據權利要求1所述的薄膜電極制造方法，其特征在于，

所述預設金屬單質膜層為Ti膜層；

所述化合物膜層為TiN膜層；

所述混合過渡膜層為N含量逐漸增加且Ti含量逐漸減少的Ti單質與TiN的混合物膜層。

7.根據權利要求2所述的薄膜電極制造方法，其特征在于，所述第一預設溫度為200℃-300℃，所述預設流量為100-1000sccm，所述第一預設壓力范圍為100-200mTorr，所述第一直流功率為5000-15000W，所述第二射頻功率為10-100W。

8.一種薄膜電極，其特征在于，采用如權利要求1-7任意一項所述的薄膜電極制造方法制成，所述薄膜電極包括：

預設金屬單質膜層、所述預設金屬與反應氣體的化合物膜層以及位于所述預設金屬單質膜層與所述化合物膜層之間的混合過渡膜層；

所述混合過渡膜層由預設金屬單質和所述預設金屬與所述反應氣體的化合物的混合物組成，且沿所述預設金屬單質膜層至所述化合物膜層的方向，所述混合過渡膜層中的所述化合物的含量逐漸增加，所述預設金屬單質的含量逐漸減少。

9.根據權利要求8所述的薄膜電極，其特征在于，所述預設金屬單質為Ti，所述化合物為TiN。

10.一種存儲器，其特征在于，包括底電極、頂電極和位于所述底電極和所述頂電極之間的存儲層，其中，所述底電極和/或所述頂電極為如權利要求8-9任意一項所述的薄膜電極。