[發明專利]一種金屬化合物薄膜的制備方法

有效

• 申請號: 202111123778.8
• 申請日: 2021-09-24
• 公開（公告）號: CN113862622B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 馬迎功;郭冰亮;武樹波;趙晨光;周麟;宋玲彥;楊健;甄梓楊;翟洪濤;段俊雄;師帥濤;許文學;張璐;崔亞欣
• 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: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34;C23C14/58;C23C14/54;C23C14/02;C23C14/06
• 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

1.一種金屬化合物薄膜的制備方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1：將待沉積薄膜的晶圓放入反應腔室中基座上方的托盤上；

步驟2：向所述反應腔室內通入惰性氣體和工藝氣體的混合氣體，對所述反應腔室中的金屬靶材施加脈沖直流功率，使該混合氣體形成等離子體，該等離子體轟擊所述金屬靶材，以在所述晶圓上形成金屬化合物薄膜；同時對所述基座施加射頻偏壓功率，以調整所述金屬化合物薄膜的應力。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟2之后還包括：

步驟3：向所述反應腔室內通入惰性氣體，對所述基座施加射頻偏壓功率，使該惰性氣體形成等離子體，該惰性氣體形成的等離子體對所述金屬化合物薄膜的表面進行刻蝕，以進一步調整所述金屬化合物薄膜的應力。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟1之后，且在所述步驟2之前還包括：

步驟101：將所述托盤和所述晶圓加熱至預設溫度，以去除所述托盤和所述晶圓的水氣以及附著在所述晶圓表面的有機雜質。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步驟101之后，且在所述步驟2之前還包括：

步驟102：向所述反應腔室中通入惰性氣體，并對所述基座施加射頻功率，使該惰性氣體形成等離子體，該惰性氣體形成的等離子體轟擊所述晶圓的表面，以去除所述晶圓表面的雜質。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，在所述步驟102之后，且在所述步驟2之前還包括：

步驟103：將擋板移至遮蓋所述晶圓的上方，向所述反應腔室內通入惰性氣體和工藝氣體的混合氣體，對所述金屬靶材施加脈沖直流功率，待向所述反應腔室通入的該混合氣體的氣體流量和所述脈沖直流功率穩定后，將所述擋板從所述晶圓的上方移開，并維持該脈沖直流功率和該混合氣體的氣流不變。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2中，所述惰性氣體的流量小于200sccm，所述工藝氣體的流量小于500sccm，其中工藝氣體和惰性氣體的流量比例為4～10，對所述金屬靶材施加的脈沖直流功率小于10000W，對所述基座施加的射頻偏壓功率小于1000W。

7.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，在步驟102中，所述惰性氣體的流量小于200sccm，對所述基座施加的射頻功率為40w～100w，所述腔室的壓力為6mTorr～15mTorr。

8.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，在步驟103中，所述惰性氣體的流量小于200sccm，所述工藝氣體的流量小于500sccm，其中惰性氣體和工藝氣流量比例為4～10，對所述金屬靶材施加的脈沖直流功率小于10000W。

9.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，在步驟3中，所述惰性氣體的流量小于200sccm，對所述基座施加的射頻偏壓功率為150w～400w。

10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1中，所述反應腔室的真空度小于5E^-6Torr；所述基座的溫度為400℃～600℃。

11.根據權利要求1-10任一項所述的方法，其特征在于，所述金屬靶材包括鋁、鈦、鉿或鉭靶材，或者包括鋁、鈦、鉿或鉭的化合物靶材。