[发明专利]膜层的形成方法及半导体器件的制备方法

权利要求书

1.一种膜层的形成方法，其特征在于，包括：

将待处理晶圆置于物理气相沉积腔室中进行化合物膜的物理气相沉积，其中，提供第二元素气体与气态的第一元素单质反应生成所述化合物膜；

其中，在进行若干次所述物理气相沉积过程后，对所述物理气相沉积腔室进行预防维护；

对所述物理气相沉积腔室进行预防维护之后，在进行后续所述化合物膜的物理气相沉积之前，于所述物理气相沉积腔室内补充第二元素；其中，

在进行所述化合物膜的物理气相沉积之前，还包括对所述待处理晶圆进行第一元素单质膜的物理气相沉积；

于所述物理气相沉积腔室内补充所述第二元素，包括：

在对所述物理气相沉积腔室进行预防维护之后且在进行后续所述化合物膜的物理气相沉积之前，于所述物理气相沉积腔室内提供所述第二元素气体与气态的所述第一元素单质反应使所述物理气相沉积腔室内附着所述化合物膜，以补充所述第二元素；

或者，

在对所述物理气相沉积腔室进行预防维护之后且在进行后续所述第一元素单质膜的物理气相沉积和所述化合物膜的物理气相沉积之间，于所述物理气相沉积腔室内提供所述第二元素气体与第一元素靶材反应使所述第一元素靶材表面附着所述化合物膜，以补充所述第二元素。

2.根据权利要求1所述的膜层的形成方法，其特征在于，所述第一元素包括钛、钽或钨，所述第二元素包括氮，所述化合物包括氮化钛、氮化钽或氮化钨。

3.根据权利要求1所述的膜层的形成方法，其特征在于，在进行物理气相沉积时，还包括通入氩气，用于轰击第一元素靶材进行物理气相沉积，在所述第二元素包括氮时，于所述物理气相沉积腔室内提供所述第二元素气体与气态的所述第一元素单质反应使所述物理气相沉积腔室内附着所述化合物膜，其中，所述第二元素气体的流量介于20sccm～160sccm之间，氩气流量介于6sccm～30sccm之间，直流电功率介于36000W～38000W之间，用于电离氩气产生电浆以轰击第一元素靶材。

4.根据权利要求3所述的膜层的形成方法，其特征在于，所述第二元素气体的流量为20sccm、50sccm、100sccm或160sccm；氩气流量为6sccm、12sccm、20sccm或30sccm；直流电功率为36000W、37000W或38000W。

5.根据权利要求1所述的膜层的形成方法，其特征在于，在进行物理气相沉积时，还包括通入氩气，用于轰击第一元素靶材进行物理气相沉积，在所述第二元素包括氮时，于所述物理气相沉积腔室内提供所述第二元素气体与第一元素靶材反应使所述第一元素靶材表面附着所述化合物膜，其中，所述第二元素气体的流量介于100sccm～140sccm之间，氩气流量介于6sccm～12sccm之间，直流电功率介于36000W～38000W之间，用于电离氩气产生电浆以轰击第一元素靶材。

6.根据权利要求5所述的膜层的形成方法，其特征在于，所述第二元素气体的流量为100sccm、120sccm、130sccm或140sccm；氩气流量为6sccm、8sccm或12sccm；直流电功率为36000W、37000W或38000W。

7.根据权利要求1所述的膜层的形成方法，其特征在于，于所述物理气相沉积腔室内补充第二元素，具体包括：在对所述物理气相沉积腔室进行预防维护之后且在进行后续所述化合物膜的物理气相沉积时，直流电功率增加包括以阶段式增加，在所述直流电功率增加时，提供的所述第二元素气体与第一元素靶材反应使所述第一元素靶材表面附着所述化合物膜，以补充所述第二元素，所述直流电功率用于电离氩气产生电浆以轰击第一元素靶材。