一种采用PEALD制备低氧含量低电阻率的氮化钛的方法技术

技术编号:42607314 阅读:183 留言:0更新日期:2024-09-03 18:16
本发明专利技术提供了一种采用PEALD制备低氧含量低电阻率的氮化钛的方法,涉及半导体工艺技术领域。通过从制样细节、本底真空度、工艺气体纯度、离子源部件以及工艺配方上进行了彻底的优化,最大限度的降低各个步骤中氧杂质的污染,最终实现了较低氧含量氮化钛薄膜的制备和较低电阻率、较高超导转变温度(Tc)等电学性能的实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体工艺,具体而言,涉及一种采用peald制备低氧含量低电阻率的氮化钛的方法。


技术介绍

1、目前peald沉积高质量的氮化钛薄膜最大的挑战是降低其氧的含量,现有技术中通过peald制备的氮化钛氧含量大都在5%-20%(xps元素分析),远不能满足半导体行业里对于薄膜纯度的要求。氧元素主要来源于反应腔室中的h2o、o2、co、co2等含氧气体以及工艺气体、反应前驱体中所含的杂质。含有氧元素的气体经过等离子体发生器被解离后形成的含氧自由基具有极高的活性和氧化能力,因此在进行氮化钛沉积过程中,极易形成tion而降低膜层纯度,严重影响导电性能。在传统peald中,工艺前的底压>10-4torr,即便在此时h2o的分压已经降低至10-6torr以下,由于典型的peald循环时间范围在10到60秒,每沉积一个单原子层材料都要经历反应腔中每个存在的杂质10-60langmui r暴露(1langmui r=10-6torrs),这些暴露正是导致沉积的氮化物薄膜中的氧含量升高的主要原因。而纯度低、致密性及结晶度差导致氮化钛的电阻率高(>150本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种采用PEALD制备低氧含量低电阻率的氮化钛的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的采用PEALD制备低氧含量低电阻率的氮化钛的方法,其特征在于,在步骤S1中,对晶圆使用浓度为2%的HF溶液浸泡5min以去除晶圆上的自然氧化层。

3.根据权利要求1所述的采用PEALD制备低氧含量低电阻率的氮化钛的方法,其特征在于,在步骤S1中,反应腔室在将分子泵抽底压切换至由干泵抽腔室的过程前先注入Ar气体使腔室压力在1torr,再打开干泵的抽气阀门并同步进行通气吹扫以防止直接切换瞬间由于干泵和腔室存在的压差导致气体反扩散回反应腔室使反应腔室进行工艺前的...

【技术特征摘要】

1.一种采用peald制备低氧含量低电阻率的氮化钛的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的采用peald制备低氧含量低电阻率的氮化钛的方法,其特征在于,在步骤s1中,对晶圆使用浓度为2%的hf溶液浸泡5min以去除晶圆上的自然氧化层。

3.根据权利要求1所述的采用peald制备低氧含量低电阻率的氮化钛的方法,其特征在于,在步骤s1中,反应腔室在将分子泵抽底压切换至由干泵抽腔室的过程前先注入ar气体使腔室压力在1torr,再打开干泵的抽气阀门并同步进行通气吹扫以防止直接切换瞬间由于干泵和腔室存在的压差导致气体反扩散回反应腔室使反应腔室进行工艺前...

【专利技术属性】
技术研发人员:雷植深程融何美洁
申请(专利权)人:厦门韫茂科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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