用于沉积金属氮化物的方法及装置与流程

技术特征：
1.一种在工件上形成包括金属氮化物层的结构的方法，所述方法包括：在将所述工件安置在包括金属靶的腔室中之前，通过将氮气及惰性气体以第一流率比流动到所述腔室中，及在所述腔室中点燃等离子体，来预调节所述腔室；在所述预调节步骤之后，将所述腔室排气；在所述预调节步骤之后，将所述工件安置在所述腔室中的工件支撑件上；及通过将氮气及所述惰性气体以第二流率比流动到所述腔室中，及在所述腔室中点燃等离子体，来在所述腔室中的所述工件上执行金属氮化物层的物理气相沉积，其中所述第二流率比小于所述第一流率比。2.如权利要求1所述的方法，其中所述金属靶包括铌或铌合金，且所述金属氮化物层包括氮化铌或铌合金氮化物。3.如权利要求1所述的方法，其中所述第二流量比比所述第一流率比小2
‑
30％。4.如权利要求1所述的方法，其中所述第一流率比为4:100到1:1，而所述第二流率比为3:100到48:52。5.如权利要求1所述的方法，其中预调节所述腔室的步骤包括将挡板盘安置在所述基板支撑件上。6.如权利要求5所述的方法，其中预调节步骤包括将所述挡板盘加热到一温度，且执行物理气相沉积的步骤包括将所述工件加热到相同的温度。7.如权利要求6所述的方法，其中所述温度为200
‑
500℃。8.如权利要求6所述的方法，其中在预调节时点燃等离子体的步骤及在沉积时点燃等离子体的步骤使用相同的功率水平。9.一种物理气相沉积系统，包括：腔室壁，形成腔室；支撑件，用来将工件固持在所述腔室中；真空泵，用来将所述腔室排气；气体供应器，用来向所述腔室输送氮气及惰性气体；电极，用来支撑金属靶；电源，用来向所述电极施加电力；及控制器，被配置为：在将上面要沉积金属氮化物层的工件安置在所述腔室中之前，使所述气体源将氮气及所述惰性气体以第一流率比流动到所述腔室中，及使所述电源施加足以在所述腔室中点燃等离子体的电力，以预调节腔室；及在将所述工件安置在所述腔室中之后，使所述气体源将氮气及所述惰性气体以第二流率比流动到所述腔室中，及使所述电源施加足以在所述腔室中点燃等离子体的电力，以通过物理气相沉积在所述工件上沉积金属氮化物层，其中所述第二流率比小于所述第一流率比。10.如权利要求9所述的系统，包括光学传感器，用来至少测量所述腔室中的等离子体中的氮离子浓度。11.如权利要求10所述的系统，其中所述传感器定位在所述腔室外部，且其中所述腔室壁包括窗口以为所述传感器提供通往所述腔室的光学通路。
12.如权利要求11所述的系统，进一步包括溅射屏蔽物，所述溅射屏蔽物定位在所述腔室中，且其中所述屏蔽物具有开口以为所述传感器提供对所述等离子体的清晰视线。13.如权利要求9所述的系统，其中所述第二流量比比所述第一流率比小2到30％。14.如权利要求13所述的系统，其中所述第一流率比为4:100到1:1，而所述第二流率比为3:100到48:52。15.如权利要求9所述的系统，包括机器人，所述机器人被配置为将挡板盘定位到所述腔室中以用于对所述腔室进行所述预调节步骤。

技术总结
通过以下步骤来在工件上形成包括金属氮化物层的结构：在将所述工件安置在包括金属靶的腔室中之前，通过将氮气及惰性气体以第一流率比流动到所述腔室中，及在所述腔室中点燃等离子体，来预调节所述腔室；在所述预调节步骤之后将所述腔室排气；在所述预调节步骤之后将所述工件安置在所述腔室中的工件支撑件上；及通过将氮气及所述惰性气体以第二流率比流动到所述腔室中，及在所述腔室中点燃等离子体，来在所述腔室中的所述工件上执行金属氮化物层的物理气相沉积。所述第二流率比小于所述第一流率比。一流率比。一流率比。


技术研发人员：朱明伟 杨子浩 奈格
受保护的技术使用者：应用材料公司
技术研发日：2020.03.18
技术公布日：2021/11/5