[发明专利]氮化钛的形成方法

说明书

一种氮化钛的形成方法，包括：第一步骤，将待处理晶圆置于物理气相沉积腔室中进行氮化钛的物理气相沉积；第二步骤，将遮挡片置于所述物理气相沉积腔室中进行纯钛的物理气相沉积；第三步骤，对所述物理气相沉积腔室进行冲净处理；第一过程，在进行m次所述第一步骤后，进行1次所述第二步骤；第二过程，在重复n次所述第一过程后，先进行k次所述第一步骤，再进行1次所述第三步骤；m，n和k为大于1的整数。所述形成方法能够使得在氮化钛的形成过程中，避免物理气相沉积腔室内表面和聚焦环表面的氮化钛容易掉落到相应晶圆表面，从而提高晶圆上芯片的良率。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种氮化钛的形成方法。

背景技术

氮化钛(TiN)薄膜是目前工业研究和应用最为广泛的薄膜材料之一，它具有熔点高、热稳定好、抗蚀性好和低电阻率等优点，日益受到人们广泛的关注。

在先进半导体制作工艺中，采用物理气相沉积法(physical vapor deposition，PVD)所形成的氮化钛被广泛地运用在各种场合，例如运用在高K介质层表面上以作为帽盖层，运用在功函数金属层上以作为扩散阻挡层，运用在介质层上以作为硬掩膜层。

采用物理气相沉积法在晶圆上形成氮化钛时，不可避免地会同时在物理气相沉积腔室(真空腔)内表面形成氮化钛。此外，物理气相沉积腔室内通常还具有聚焦环(processkits，一种用于保护物理气相沉积腔室壁的圆环金属薄片，同时起到约束等离子形成区域的作用)作为辅助器件(可拆卸)。而在晶圆上形成氮化钛时，聚焦环表面也会形成相应的氮化钛。

然而，氮化钛的黏附性较差。因此，在进行一段时间的氮化钛物理气相沉积过程后，形成在物理气相沉积腔室内表面和聚焦环表面的氮化钛会加厚，当这些氮化钛较厚时，就会有氮化钛剥落的情况发生，剥落的氮化钛容易掉落到晶圆表面，造成晶圆表面残留有较多氮化钛杂质颗粒(particle)，造成晶圆上相应芯片的良率下降。

因此，业界亟需一种氮化钛的形成方法，以解决氮化钛杂质颗粒掉落在晶圆表面的问题。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种氮化钛的形成方法，从而使得在氮化钛的形成过程中，避免物理气相沉积腔室内表面和聚焦环表面的氮化钛容易掉落到相应晶圆表面，从而提高晶圆上芯片的良率。

为解决上述问题，本发明提供一种氮化钛的形成方法，所述氮化钛的形成方法包括：

第一步骤，将待处理晶圆置于物理气相沉积腔室中进行氮化钛的物理气相沉积；

第二步骤，将遮挡片置于所述物理气相沉积腔室中进行纯钛的物理气相沉积；

第三步骤，对所述物理气相沉积腔室进行冲净(purge)处理；

第一过程，在进行m次所述第一步骤后，进行1次所述第二步骤；

第二过程，在重复n次所述第一过程后，先进行k次所述第一步骤，再进行1次所述第三步骤；

m，n和k为大于1的整数。

可选的，重复进行所述第二过程。

可选的，所述第二步骤的持续时间为4min～6min。

可选的，所述第三步骤的持续时间为0.5h～1.0h。

可选的，对一盒晶舟中的全部所述待处理晶圆都进行所述第一步骤后，进行所述第三步骤。

可选的，m为4、5或者6。

可选的，m为5，n为5，k等于m。

可选的，所述第三步骤采用惰性气体对所述物理气相沉积腔室进行所述冲净处理。

可选的，所述惰性气体为氩气，所述氩气的压强为5Torr～10Torr。