[發明專利]一種電子束蒸鍍鈀的方法

在審

• 申請號: 202210808563.8
• 申請日: 2022-07-11
• 公開（公告）號: CN115094389A
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 姚林松;黃靖;陳麗祥;彭鵬
• 申請（專利權）人: 威科賽樂微電子股份有限公司
• 主分類號: C23C14/30
• 分類號: C23C14/30;C23C14/16
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 黃宗波

本發明涉及半導體制備領域，公開了一種電子束蒸鍍鈀的方法，先使用預熔坩堝對鈀金屬進行手動熔源，然后將鈀金屬熔液倒入工藝坩堝內，再在蒸鍍時采用功率逐漸增大的三種不同功率對鈀金屬進行分三次預熔；所述在蒸鍍時采用功率逐漸增大的三種不同功率對鈀金屬進行三次預熔的方法具體為：將盛裝鈀金屬熔液的工藝坩堝使用電子槍進行預熔，第一次為在30秒的時間內，將電子槍功率提升至5?6KW，然后穩定3?4min；第二次為將電子槍的功率提升至6.6?7.5KW，穩定3?4min；第三次為將電子槍的功率提升至7.0?7.5KW，穩定7?9min。本發明能夠減少鈀金屬的飛濺浪費，且蒸鍍出來的鈀金屬薄膜光滑、致密，形成優質膜。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種電子束蒸鍍鈀的方法。

背景技術

在半導體器件制造中，一般使用金屬摻雜提高器件性能，鈀的化學性質穩定，能夠耐強酸，耐高溫，熔點很高。所以通常用于器件制備中的阻擋層，防止其他金屬擴散。

電子束蒸發法是真空蒸發鍍膜的一種，是在真空條件下利用電子束進行直接加熱蒸發材料，使蒸發材料氣化并向基板輸運，在基底上凝結形成薄膜的方法。電子束蒸發可以蒸發高熔點材料，比一般電阻加熱蒸發熱效率高、束流密度大、蒸發速度快，制成的薄膜純度高、質量好，厚度可以較準確地控制，可以廣泛應用于制備高純薄膜和導電玻璃等各種光學材料薄膜。

公布號為CN112695279A的專利公開了一種電子束蒸發鍍Au的方法，其以鎢襯鍋作為容器，將金屬源放入鎢襯鍋內，經過手動熔源、二步預熔后進行蒸鍍Au，該方法能夠有效減少Au沉積后表面的黑點數目和尺寸，金屬膜外觀更加平整，提高導電性，對后續的打線工藝有幫助。

但上述方法運用于蒸鍍金，金和鈀在物理性質和化學性質上具有較大不同，若使用現有蒸鍍金的方法蒸鍍鈀時，具有以下問題：用電子束蒸鍍時，對功率溫度把控不精準，當溫度功率過大時，極易造成鈀金屬的噴射，造成材料浪費，機臺損傷；當溫度功率過小時，會因為不完全溶解，導致金屬薄膜產生大顆粒，造成器件電極斷裂，嚴重影響器件性能。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種電子束蒸鍍鈀的方法，能夠減少鈀金屬的飛濺浪費，且蒸鍍出來的鈀金屬薄膜光滑、致密，形成優質膜。

本發明通過以下技術手段解決上述技術問題：

一種電子束蒸鍍鈀的方法，先使用預熔坩堝對鈀金屬進行手動熔源，然后將鈀金屬熔液倒入工藝坩堝內，再在蒸鍍時采用功率逐漸增大的三種不同功率對鈀金屬進行分三次預熔。

進一步，所述使用預熔坩堝對鈀金屬進行手動熔源時，在10KV的電壓下，采用0.2-0.6A，功率1-6KW下進行手動熔源10-15min。手動熔源可以充分對鈀金屬進行熔煉，保證鈀金屬內部不出現縫隙，以免后續在蒸鍍時出現金屬噴射的現象。

進一步，所述將鈀金屬熔液倒入工藝坩堝時，采用真空環境，所述預熔坩堝與豎直線之間的傾倒角度＜90°。

進一步，所述預熔坩堝的容量為40-45CC，所述工藝坩堝的容量為60-65CC，所述鈀金屬熔液在工藝坩堝內的高度為1/3，將鈀金屬熔液倒入工藝坩堝時，所述預熔坩堝的傾倒角度為30-60°。如此，鈀金屬熔液處于預熔坩堝內，如有未熔的顆粒，其位于鈀金屬熔液的底部，在傾倒時，可以將顆粒留存在預熔坩堝內，防止顆粒鈀金屬進入蒸鍍環節，進而使得使得預熔源更好的溶解，避免電子束蒸鍍工藝時有顆粒產生。

進一步，所述在蒸鍍時采用功率逐漸增大的三種不同功率對鈀金屬進行三次預熔的方法，具體為：將盛裝鈀金屬熔液的工藝坩堝使用電子槍進行預熔，第一次為在30秒的時間內，將電子槍功率提升至5-6KW，然后穩定3-4min；第二次為將電子槍的功率提升至6.6-7.5KW，穩定3-4min；第三次為將電子槍的功率提升至7.0-7.5KW，穩定7-9min。