[发明专利]通过沉积工艺形成薄膜的方法

说明书

本发明公开了一种通过沉积工艺形成薄膜的方法。所述方法包括：步骤S1，将基底至于沉积腔室中；步骤S2，向沉积腔室中通入前驱体，在所述基底表面形成吸附层；步骤S3，向所述沉积腔室中通入反应体，所述反应体与所述吸附层反应，在所述基底表面形成薄膜层，并产生反应副产物；步骤S4，对所述沉积腔室进行抽真空操作，减小所述沉积腔室中的腔室压力，以降低所述薄膜层表面形成的反应副产物的脱附能；步骤S5，向沉积腔室中通入等离子体，增大形成的薄膜层表面的能量；步骤S6，向所述沉积腔室中通入清洁气体，排出所述沉积腔室中的反应副产物和残余的前驱体和反应体。根据本发明减少形成的薄膜层中的杂质，提高薄膜层的质量和电学性能。

技术领域

本发明涉及存储器领域，尤其涉及一种通过沉积工艺形成薄膜的方法。

背景技术

薄膜工艺是半导体制程领域非常重要的制程工艺，例如氮化钛薄膜(TiN)作为目前三维闪存型器件中常用的钨(W)粘合层和阻挡层，可通过物理气相沉积(Physical VaporDeposition，PVD)工艺和化学气相沉积(比如原子层沉积工艺，Atomic Layer Deposition，ALD)来制备。但是，由于PVD工艺在深宽比高的结构中台阶覆盖率(Step coverage)和悬突(Overhang)等方面表现不佳，因此，限制了通过PVD工艺制备TiN薄膜在当前三维闪存器件中的应用。通过化学气相沉积工艺制备氮化钛薄膜作为粘合层，台阶覆盖率更好，但是化学气相沉积工艺下制备的TiN薄膜的电阻率明显大于通过PVD工艺制备的TiN薄膜。

因而如何改善薄膜的质量和电学性能仍是本领域亟待解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种通过沉积工艺形成薄膜的方法，根据本发明制备方法改善了薄膜的质量和电学性能。

为此，本发明一些实施例提供了一种通过沉积工艺形成薄膜的方法，包括：

步骤S1，将基底至于沉积腔室中；

步骤S2，向所述沉积腔室中通入前驱体，在所述基底表面形成吸附层；

步骤S3，向所述沉积腔室中通入反应体，所述反应体与所述吸附层反应，在所述基底表面形成薄膜层，并产生反应副产物；

步骤S4，进行所述步骤S3后，对所述沉积腔室进行抽真空操作，减小所述沉积腔室中的腔室压力，以降低所述薄膜层表面形成的反应副产物的脱附能；

步骤S5，向沉积腔室中通入等离子体，增大形成的薄膜层表面的能量；

步骤S6，进行所述步骤S5后，向所述沉积腔室中通入清洁气体，排出所述沉积腔室中的反应副产物和残余的前驱体和反应体。

在一些实施例中，所述薄膜层的材料为金属氮化物或金属氧化物。

在一些实施例中，所述前驱体为包含所述薄膜层中相应的金属元素的化合物。

在一些实施例中，所述薄膜层的材料为TiN、TiO₂、HfO₂、Al₂O₃或ZrO₂。

在一些实施例中，进行所述步骤S4时抽真空操作的时间为0.1s-5s，沉积腔室中的腔室压力为1torr-10torr。

在一些实施例中，进行所述步骤S2和所述步骤S3时，所述沉积腔室中的腔室压力为2torr-10torr。

在一些实施例中，所述薄膜层的材料为TiN时，所述前驱体为TiCl₄，前驱体的流量为10sccm～200sccm，反应体为NH₃，反应体的流量为1000sccm～8000sccm。