[发明专利]氮化钛薄膜制备方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术，特别是涉及一种氮化钛薄膜制备方法及系统。

背景技术

氮化钛具有高熔点、高硬度、高温化学稳定性及优良的导热性能、导电性能，其薄膜被广泛用于半导体领域的生产中。氮化钛薄膜通过物理气相沉积的方式，在一定氩气流及一定能产生所需等离子的直流电压下，在衬底上生长制备所得。在传统的氮化钛薄膜制备过程中，其反应腔体中的反应温度有限，通常在200℃左右，形成的氮化钛薄膜，用于制作金属导线时，其电阻值较高，影响了其应用范围。

发明内容

基于此，有必要提供一种电阻值低的氮化钛薄膜制备方法。

一种氮化钛薄膜制备方法，包括以下步骤：

将衬底加热；

通过物理气相沉积法在所述衬底上沉积制得氮化钛薄膜；

其中，将所述衬底加热到的温度高于沉积时的反应温度。

在其中一个实施例中，所述将衬底加热的步骤之前还包括以下步骤：

对所述衬底进行干燥。

在其中一个实施例中，所述将衬底加热的步骤中，将衬底加热至300℃；

所述通过物理气相沉积法在所述衬底上沉积制得氮化钛薄膜的步骤具体为：在温度为200℃，压力为530Pa的环境下，通入惰性气体，采用磁控溅射法，在所述衬底上沉积制得氮化钛薄膜。

在其中一个实施例中，所述惰性气体为氩气。

在其中一个实施例中，通入所述氩气的流量为每分钟40毫升。

此外，还有必要提供一种氮化钛薄膜制备系统。

一种氮化钛薄膜制备系统，包括：

高温腔，用于将衬底加热；及

沉积腔，用于通过物理气相沉积法在所述衬底上沉积制得氮化钛薄膜；

其中，所述高温腔将所述衬底加热到的温度高于所述沉积腔内沉积时的反应温度。

在其中一个实施例中，还包括干燥腔，用于对所述衬底进行干燥。

在其中一个实施例中，还包括第一机械臂，所述第一机械臂用于将衬底从所述高温腔传送至所述沉积腔。

在其中一个实施例中，所述高温腔将衬底加热至300℃；

在温度为200℃，压力为530Pa的所述沉积腔中，通入惰性气体，并采用磁控溅射法，在所述衬底上沉积制得氮化钛薄膜。

在其中一个实施例中，所述惰性气体为氩气，所述氩气的流量为每分钟40毫升。

上述氮化钛薄膜制备方法及系统中，先对衬底进行高温加热，使衬底被加热至较高温度，提高了衬底的温度，再对衬底在进行沉积得到的氮化钛薄膜由于其在较高温度的衬底上沉积生成，其晶核较大，阻值较低。

附图说明

图1为一实施例的氮化钛薄膜制备方法的流程图；

图2为图1所示的氮化钛薄膜制备方法的具体流程图；

图3为一实施例的氮化钛薄膜制备系统的结构图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本实施例的氮化钛薄膜制备方法，包括以下步骤：

步骤S110，将衬底加热。在本实施例中，氮化钛薄膜将在硅片表面沉积制得，以在后续的加工工艺中制作成硅片的金属导线。需要注意的是，若只需为了单独制备氮化钛薄膜，则衬底的选材不限于硅片，也可以为蓝宝石等其它衬底常用材质。

步骤S120，通过物理气相沉积法在衬底上沉积制得氮化钛薄膜。采用物理气相沉积法，在加热后的衬底上沉积制得氮化钛薄膜。其中，步骤S110中衬底加热到的温度高于步骤S120中在衬底上沉积时的反应温度。