[发明专利]在衬底上沉积阻障层的方法与系统

权利要求书

1. 一种在衬底上沉积阻障层的方法，其特征在于，该方法包括：

以一第一气相沉积制作工艺，在衬底上沉积一第一阻障层；

以一第二气相沉积制作工艺，在所述第一阻障层上沉积一第二阻障层；以及

以一热化学气相沉积制作工艺，在所述第二阻障层上沉积一第三阻障层。

2. 根据权利要求1所述的在衬底上沉积阻障层的方法，其特征在于，所述第一阻障层包括一钛层；所述第二阻障层包括一氮化钛层；所述第三阻障层包括一第二氮化钛层。

3. 根据权利要求1所述的在衬底上沉积阻障层的方法，其特征在于，所述第一阻障层的厚度为10埃至1000埃，所述第二阻障层的厚度为1埃至100埃，所述第三阻障层的厚度为10埃至750埃。

4. 根据权利要求1所述的在衬底上沉积阻障层的方法，其特征在于，所述第一气相沉积制作工艺为一离子化金属电浆物理气相沉积制作工艺，或为一自电离电浆SIP物理气相沉积制作工艺。

5. 根据权利要求4所述的在衬底上沉积阻障层的方法，其特征在于，所述第一气相沉积制作工艺的温度设定在摄氏100度至200度之间。

6. 根据权利要求1所述的在衬底上沉积阻障层的方法，其特征在于，所述第二气相沉积制作工艺为一自电离电浆物理气相沉积制作工艺，或为一金属有机化学气相沉积制作工艺。

7. 根据权利要求6所述的在衬底上沉积阻障层的方法，其特征在于，所述金属有机化学气相沉积制作工艺包括：

在一反应腔室中供应一气相金属有机前驱化合物以及一氮气；

使所述气相金属有机前驱化合物与所述氮气反应，以形成一第一氮化钛层；

所述第一氮化钛层沉积在所述第一阻障层上，以形成所述第二阻障层的所述第一氮化钛层；以及

在所述反应室中供应一气体混合物以及一定量的电浆，以去除所述第一氮化钛层中的杂质。

8. 根据权利要求7所述的在衬底上沉积阻障层的方法，其特征在于，所述气相金属有机前驱化合物为四二甲基胺钛TDMAT或四二乙基胺钛TDEAT。

9. 根据权利要求7所述的在衬底上沉积阻障层的方法，其特征在于，所述金属有机化学气相沉积制作工艺的温度设定在摄氏350度至450度之间。

10. 根据权利要求7所述的在衬底上沉积阻障层的方法，其特征在于，所述气体混合物包括氮气和氢气。

11. 根据权利要求7所述的在衬底上沉积阻障层的方法，其特征在于，所述定量的电浆由一射频电浆源产生。

12. 根据权利要求1所述的在衬底上沉积阻障层的方法，其特征在于，所述第一气相沉积制作工艺包括：

产生多数个气相离子；

使所述气相离子向一钛靶加速；

以所述加速的气相离子使多数个钛原子从所述钛靶溅射出来；

以一电浆离子化所述溅射出来的钛原子；以及

使所述气相钛原子沉积在所述衬底上，以形成所述第一阻障层的一钛层。

13. 根据权利要求12所述的在衬底上沉积阻障层的方法，其特征在于，所述气相离子为氩。

14. 根据权利要求12所述的在衬底上沉积阻障层的方法，其特征在于，所述电浆由一射频电浆源产生或由一感应耦合电浆ICP源产生。

15. 根据权利要求12所述的在衬底上沉积阻障层的方法，其特征在于，所述电浆的功率设定在2000瓦至4000瓦之间。

16. 根据权利要求1所述的在衬底上沉积阻障层的方法，其特征在于，所述热化学气相沉积制作工艺包括：

在一反应室中供应一四氯化钛气体以及一氨气；

加热所述反应室至一设定温度；

使所述四氯化钛与所述氨反应，以形成一第二氮化钛；以及

使所述第二氮化钛沉积于所述第二阻障层上，以形成所述第二氮化钛层。

17. 根据权利要求16所述的在衬底上沉积阻障层的方法，其特征在于，所述设定温度在550摄氏度至700摄氏度之间。