[发明专利]一种电子束蒸镀钯的方法

说明书

本发明涉及半导体制备领域，公开了一种电子束蒸镀钯的方法，先使用预熔坩埚对钯金属进行手动熔源，然后将钯金属熔液倒入工艺坩埚内，再在蒸镀时采用功率逐渐增大的三种不同功率对钯金属进行分三次预熔；所述在蒸镀时采用功率逐渐增大的三种不同功率对钯金属进行三次预熔的方法具体为：将盛装钯金属熔液的工艺坩埚使用电子枪进行预熔，第一次为在30秒的时间内，将电子枪功率提升至5‑6KW，然后稳定3‑4min；第二次为将电子枪的功率提升至6.6‑7.5KW，稳定3‑4min；第三次为将电子枪的功率提升至7.0‑7.5KW，稳定7‑9min。本发明能够减少钯金属的飞溅浪费，且蒸镀出来的钯金属薄膜光滑、致密，形成优质膜。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种电子束蒸镀钯的方法。

背景技术

在半导体器件制造中，一般使用金属掺杂提高器件性能，钯的化学性质稳定，能够耐强酸，耐高温，熔点很高。所以通常用于器件制备中的阻挡层，防止其他金属扩散。

电子束蒸发法是真空蒸发镀膜的一种，是在真空条件下利用电子束进行直接加热蒸发材料，使蒸发材料气化并向基板输运，在基底上凝结形成薄膜的方法。电子束蒸发可以蒸发高熔点材料，比一般电阻加热蒸发热效率高、束流密度大、蒸发速度快，制成的薄膜纯度高、质量好，厚度可以较准确地控制，可以广泛应用于制备高纯薄膜和导电玻璃等各种光学材料薄膜。

公布号为CN112695279A的专利公开了一种电子束蒸发镀Au的方法，其以钨衬锅作为容器，将金属源放入钨衬锅内，经过手动熔源、二步预熔后进行蒸镀Au，该方法能够有效减少Au沉积后表面的黑点数目和尺寸，金属膜外观更加平整，提高导电性，对后续的打线工艺有帮助。

但上述方法运用于蒸镀金，金和钯在物理性质和化学性质上具有较大不同，若使用现有蒸镀金的方法蒸镀钯时，具有以下问题：用电子束蒸镀时，对功率温度把控不精准，当温度功率过大时，极易造成钯金属的喷射，造成材料浪费，机台损伤；当温度功率过小时，会因为不完全溶解，导致金属薄膜产生大颗粒，造成器件电极断裂，严重影响器件性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种电子束蒸镀钯的方法，能够减少钯金属的飞溅浪费，且蒸镀出来的钯金属薄膜光滑、致密，形成优质膜。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种电子束蒸镀钯的方法，先使用预熔坩埚对钯金属进行手动熔源，然后将钯金属熔液倒入工艺坩埚内，再在蒸镀时采用功率逐渐增大的三种不同功率对钯金属进行分三次预熔。

进一步，所述使用预熔坩埚对钯金属进行手动熔源时，在10KV的电压下，采用0.2-0.6A，功率1-6KW下进行手动熔源10-15min。手动熔源可以充分对钯金属进行熔炼，保证钯金属内部不出现缝隙，以免后续在蒸镀时出现金属喷射的现象。

进一步，所述将钯金属熔液倒入工艺坩埚时，采用真空环境，所述预熔坩埚与竖直线之间的倾倒角度＜90°。

进一步，所述预熔坩埚的容量为40-45CC，所述工艺坩埚的容量为60-65CC，所述钯金属熔液在工艺坩埚内的高度为1/3，将钯金属熔液倒入工艺坩埚时，所述预熔坩埚的倾倒角度为30-60°。如此，钯金属熔液处于预熔坩埚内，如有未熔的颗粒，其位于钯金属熔液的底部，在倾倒时，可以将颗粒留存在预熔坩埚内，防止颗粒钯金属进入蒸镀环节，进而使得使得预熔源更好的溶解，避免电子束蒸镀工艺时有颗粒产生。

进一步，所述在蒸镀时采用功率逐渐增大的三种不同功率对钯金属进行三次预熔的方法，具体为：将盛装钯金属熔液的工艺坩埚使用电子枪进行预熔，第一次为在30秒的时间内，将电子枪功率提升至5-6KW，然后稳定3-4min；第二次为将电子枪的功率提升至6.6-7.5KW，稳定3-4min；第三次为将电子枪的功率提升至7.0-7.5KW，稳定7-9min。