CN1548575A - 溅镀装置及其使用此装置的金属层/金属化合物层的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种溅镀装置及其使用此装置的金属层/金属化合物层的制造方法。本发明溅镀装置包括：反应室；阴极设于反应室顶部；电源供应装置连接阴极；金属靶设于阴极上；晶圆承载装置设于反应室内；减压装置连接反应室维持一定真空度；气体供应装置连接反应室；温度检测装置；温度接收器；冷却水系统及反应室壁温控制装置。本发明制造方法包括：将一晶圆置于反应室中；在晶圆上形成一金属层；在反应室中金属层上形成一金属化合物层；在形成金属层与金属化合物层期间，控制反应室侧壁温度维持在50℃至70℃左右。藉由控制反应室侧壁温度使侧壁温度维持在50℃至70℃左右，可减少反应室中温度分布之差，达到增加金属钛与氮化钛的附着性，并可减少氮化钛粒子的堆积。
Description
技术领域
本发明涉及一种电学领域半导体器件中适用于制造半导体器件的装置及其半导体制程，特别是涉及一种可降低氮化钛粒子数、避免氮化钛粒子附着，并可提高金属钛与氮化钛的附着性，而具有更加适于实用的功效的溅镀装置及其使用此装置的金属层/金属化合物层的制造方法。
背景技术
在半导体的金属化制程中，由于积集度不断提高，故需形成多重金属内连线结构，其中各金属层间是藉由绝缘层加以隔离，之后再藉由导电插塞连接不同的金属层。
铝与钨是为目前金属化制程中最主要且最常用的金属材料。习知金属铝是利用磁控直流溅镀法来形成的，因为其电阻率较低，所以金属铝主要是用来作为组件之间的导线。而金属钨则是利用化学气相沉积法(ChemicalVapor Deposition，CVD)来形成的，因为其阶梯覆盖能力较佳，且金属钨没有蚀刻上的困难，所以金属钨主要是应用在填入接触窗(contact)或介层窗(via)开口之中而作为导电插塞之用。然而，金属铝会产生所谓“尖峰(Spiking)现象”，加上金属钨对于其胎材质的附着力也不十分理想。因此，为了避免金属铝“尖峰(Spiking)现象”以及增强金属钨与开口两侧的绝缘层和底下金属层间的附着能力，通常会在它们与其它材料之间，形成一层称为阻障层(Barrier layer)导电材料。
氮化钛是现在超大规模集成电路制程里，使用最频繁的一种阻障层材料，而且为了提升金属对硅进行欧姆式接触的能力，氮化钛阻障层在接触金属制程的使用是和金属钛一起搭配，而形成钛/氮化钛的型式。在制作接触金属的流程上，钛/氮化钛是利用物理气相沉积法形成的。
一般现有习知的一种钛/氮化钛层的形成方法，是以磁控直流溅镀的方式，在晶圆上沉积一层金属钛。其使用的气体为氩气，沉积的金属钛厚度为200埃左右。然后，在同一个反应室中，进行反应性溅镀于钛层上形成氮化钛层。其使用的气体为氮气、氩气，沉积的氮化钛厚度为400埃左右。在上述的方法中，钛/氮化钛层是在同一个反应室中形成的，因此会有所谓氮化钛粒子附着于晶圆上，而造成产品良品率降低的问题。
现有习知的解决上述氮化钛粒子附着的方法，包括有改变制程套件(Process Kit)的粗糙度、改变装置的磁力线分布、提升靶材(Target)的品质、装置的硬件状况(如气体管路)及改变清洗配方等。但是，上述的方法皆无法有效的降低氮化钛粒子数，而且还存在有会造成成本提高、产能降低等问题的缺陷。
由此可见，上述现有的溅镀装置及其钛/氮化钛层的形成方法仍存在有诸多的缺陷，而亟待加以进一步改进。
为了解决上述现有的溅镀装置及其钛/氮化钛层的形成方法的缺陷，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决的道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，此显然是相关业者急欲解决的问题。
有鉴于上述现有的溅镀装置及其钛/氮化钛层的形成方法所存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及其专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种新的溅镀装置及其使用此装置的金属层/金属化合物层的制造方法，能够改进现有常规的溅镀装置及其钛/氮化钛层的形成方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的溅镀装置及其钛/氮化钛层的形成方法存在的缺陷，而提供一种新的溅镀装置及其使用此装置的金属层/金属化合物层的制造方法，所要解决的主要技术问题是使其可以降低氮化钛粒子数、避免氮化钛粒子附着，并可提高金属钛与氮化钛的附着性，而具有更加适于实用的功效。
本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提出的一种溅镀装置，该装置至少包括：一反应室；一阴极，设置于该反应室顶部；一电源供应装置，连接该阴极；一金属靶，设置于该阴极上；一晶圆承载装置，设置于该反应室内，并且与该金属靶共轴且平行相对，该晶圆承载装置上载置一晶圆；减压装置，连接该反应室，以使该反应室维持一定的真空度；气体供应装置，连接该反应室，供给反应气体至该反应室内；一温度检测装置，该温度检测装置包括：一温度传感器，设置于该反应室的内侧壁，以测量该反应室内侧壁的温度；一温度接收器，连接该温度传感器，以接收、储存该温度传感器所测得的温度；一冷却水系统，该冷却水系统包括：一冷却水管路，环绕该反应室侧壁；以及一反应室壁温控制装置，连接该冷却水管路与该该温度传感器，以供给冷却水至该冷却水管路，并根据该温度接收器的温度讯号，控制所供给的冷却水流量以控制该反应室内侧壁的温度。
本发明的目的及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
前述的溅镀装置，其中所述的阴极内设置有一磁控装置。
前述的溅镀装置，其中所述的电源供应装置包括高压直流电源供应器。
前述的溅镀装置，其中所述的温度传感器包括热电偶。
本发明的目的及解决其主要技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种使用上述溅镀装置的金属层/金属化合物层的制造方法，该方法包括：将一晶圆放置于一反应室中；在该晶圆上形成一金属层；在该反应室中，在该金属层上形成一金属化合物层；以及在形成该金属层与该金属化合物层的期间，控制该反应室的侧壁温度维持在50℃至70℃左右。
本发明的目的及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
前述的金属层/金属化合物层的制造方法，其中所述的金属层的材质包括钛金属。
前述的金属层/金属化合物层的制造方法，其中所述的金属化合物层的材质包括氮化钛。
前述的金属层/金属化合物层的制造方法，其中所述的在该晶圆上形成该金属层的步骤中包括在该反应室中通入氩气。
前述的金属层/金属化合物层的制造方法，其中所述的在该晶圆上形成该金属层的方法包括磁控直流溅镀。
前述的金属层/金属化合物层的制造方法，其中所述的在反应室中在该金属层上形成一金属化合物层的步骤包括在该反应室中通入氮气与氩气。
前述的金属层/金属化合物层的制造方法，其中所述的在该反应室中在该金属层上形成一金属化合物层包括反应性溅镀。
前述的金属层/金属化合物层的制造方法，其中所述的在形成该金属层与该金属化合物层的期间，控制该反应室的侧壁温度维持在50℃至70℃左右的步骤，其包括；检测该反应室的一侧壁温度；以及根据该侧壁温度控制冷却水的流量，以使该反应室的侧壁温度维持在50℃至70℃左右。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，为了达到前述发明目的，本发明的主要技术内容如下：
本发明提供一种溅镀装置，该装置由反应室、阴极、电源供应装置、金属靶、晶圆承载装置、减压装置、气体供应装置、温度检测装置以及冷却水系统所构成。阴极设置于反应室顶部。电源供应装置连接阴极。金属靶设置于阴极上。晶圆承载装置设置于反应室内，且与金属靶共轴且平行相对，晶圆承载装置上可载置晶圆。减压装置连接反应室，以使反应室维持一定的真空度。气体供应装置连接反应室，供给反应气体至反应室内。温度检测装置包括温度传感器及温度接收器。温度传感器设置于反应室的内侧壁，以测量反应室内侧壁的温度。温度接收器连接温度传感器，以接收、储存温度传感器所测得的温度。冷却水系统包括冷却水管路与反应室壁温控制装置。冷却水管路环绕反应室侧壁。反应室壁温控制装置连接冷却水管路与温度传感器，以供给冷却水至冷却水管路，并根据温度接收器的温度讯号，控制所供给的冷却水流量以控制反应室内侧壁的温度。
上述溅镀装置的阴极内设置有磁控装置。电源供应装置为高压直流电源供应器，且温度传感器为热电偶。由于在溅镀装置中设置有可测量反应室侧壁温度的温度检测装置，因此在进行溅制程时，可以利用温度检测装置对冷却水系统的回馈控制，使反应室内壁的温度维持在50℃至70℃的温度范围，以减少反应室中温度分布之差，而可增加金属钛与氮化钛的附着性，并能够减少氮化钛粒子的堆积。
本发明另外又提供一种金属层/金属化合物层的制造方法，此方法是先将晶圆放置于反应室中。接着，在晶圆上形成一层金属层后，在同一反应室中，在金属层上形成一层金属化合物层。在形成金属层与金属化合物层的期间，控制反应室的侧壁温度维持在50℃至70℃左右。
在上述方法中，金属层的材质为钛金属，形成金属层的方法为磁控直流溅镀。金属化合物层的材质为氮化钛，形成一属化合物的方法为反应性溅镀。控制反应室的侧壁温度维持在50℃至70℃左右的方法是检测反应室的侧壁温度，然后根据侧壁温度控制冷却水的流量，以使反应室的侧壁温度维持在50℃至70℃左右。
本发明的金属层/金属化合物层的制造方法，在进行金属层/金属化合物层的溅镀制程中，控制反应室的侧壁温度为50℃至70℃，可以减少反应室中温度分布之差，以增加金属层/金属化合物层的附着性，并可减少金属化合物粒子的堆积。
综上所述，本发明特殊的溅镀装置及其使用此装置的金属层/金属化合物层的制造方法，是在反应室的侧壁增加设置温度控制装置，在进行金属钛/氮化钛的沉积制程中，藉由控制反应室的侧壁温度，使反应室侧壁温度维持在50℃至70℃左右，以减少反应室中温度分布之差，而可降低氮化钛粒子数、避免氮化钛粒子附着、减少氮化钛粒子的堆积，并可提高金属钛与氮化钛的附着性，而具有更加适于实用的功效。其在装置及制造方法上确属创新，较现有的溅镀装置及其钛/氮化钛层的形成方法具有增进的多项功效，而具有产业的广泛利用价值。其不论在装置结构、制造方法上或功能上皆有较大改进，且在技术上有较大进步，并产生了好用及实用的效果，而确实具有增进功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
本发明的具体结构及其制造方法由以下实施例及附图详细给出。
附图说明
图1是本发明较佳实施例的一种溅镀机台的反应室结构示意图。
100： 反应室 102： 阴极
104： 磁控装置 106： 电源供应装置
108： 金属靶 110： 晶圆承载装置
110a：晶圆承载台 110b：支撑轴
112： 晶圆 114： 温度检测装置
114a：温度传感器 114b：温度接收器
116： 冷却水系统 116a：冷却水管路
116b：水流控制装置 118： 抽气装置
120： 气体供应装置
具体实施方式
以下结合附图以及较佳实施例，对依据本发明提出的溅镀装置及其使用此装置的金属层/金属化合物层的制造方法，其具体结构、制造方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图1所示，是依照本发明一较佳实施例的一种溅镀机台的反应室100的结构示意图。在本实施例中，本发明的溅镀机台例如是AMAT EnduraCL-SIP(自行离子化电浆(Self Ionization Plasma))装置机台。
本发明是在溅镀机台的反应室侧壁设置有温度控制装置，在进行金属钛/氮化钛的制程中，提升反应室的侧壁温度，以减少反应室中温度分布之差，达到增加金属钛与氮化钛的附着性，并减少氮化钛粒子的堆积。
请参阅图1所示，本发明所揭露的溅镀机台的反应室100(Chamber)，其包括阴极102、磁控(Magnetron)装置104、电源供应装置106、晶圆承载装置110、温度检测装置114、冷却水系统116、抽气装置118以及气体供应装置120等；其中：
上述的阴极102，例如是设置于反应室100的顶部。上述的磁控装置104设置于阴极102中。上述的电源供应装置106连接阴极102，该电源供应装置106例如是高压直流电源供应器。金属靶108是设置于阴极102上。
上述的晶圆承载装置110，设置于反应室100内，且与金属靶108共轴且平行相对。该晶圆承载装置110包括晶圆承载台110a与支撑轴110b，且晶圆112是放置于晶圆承载台110a上。支撑轴110b可藉由升降装置(图中未示)调整晶圆承载台110a的高度。
上述的温度检测装置114，其是包括温度传感器114a及温度接收器114b。该温度传感器114a，例如是设置于反应室100的内侧壁，用以测量反应室100内侧壁的温度。在本实施例中，该温度传感器114a例如是热电偶(Thermal Couple)，且温度传感器114a的个数例如是设置两个，分别设置于反应室100侧壁的上方及下方。温度接收器114b则接收、储存温度传感器114a所测得的温度。
上述的冷却水系统116，包括冷却水管路116a与水流控制装置(反应室壁温控制装置)116b，可以控制反应室100内侧壁的温度。冷却水管路116a环绕反应室100侧壁，并连接水流控制装置(反应室壁温控制装置)116b。水流控制装置(反应室壁温控制装置)116b连接温度接收器114b，并根据温度接收器114b的温度讯号，藉由控制冷却水的流量以控制反应室100内侧壁的温度。
上述的减压装置即抽气装置118，例如是连接反应室100的抽气口，用于抽出反应室100中的气体，以使反应室100中维持一定的真空度。上述的气体供应装置120，例如是连接反应室100的进气口，用以供给反应气体至反应室100内。而且，在该反应室100内例如是设置有制程套件122，以防止在进行溅镀时金属附着于反应室100的侧壁。
本发明的溅镀装置中由于设置有可测量反应室100侧壁温度的温度检测装置114，因此在进行溅镀制程时，可利用该温度检测装置114对冷却水系统116的回馈控制，使反应室100内壁的温度维持在50℃至70℃的温度范围，以减少反应室中温度分布之差，增加金属与金属化合物的附着性，并减少金属化合物粒子的堆积。
下面详细说明使用本发明的溅镀装置的金属层/金属化合物层的形成方法。在本实施例中，本发明是以形成金属钛/氮化钛层为实例做说明。
请继续参阅图1所示，首先，把金属靶108(如：钛靶)设置于阴极102上，并将晶圆112设置于晶圆承载台110a上，然后先以辐射方式加热至350℃左右来进行抽真空的预处理步骤，以除去在晶圆表面附着的污染物。
接着，利用气体供应装置120供给氩气至反应室100中。然后，调整反应室100的温度例如是250℃左右，反应室压力调整至例如数十m-torr左右。开启电源供应装置106，以进行金属层(钛金属)的溅镀(磁控直流溅镀)。在进行金属层(钛金属)的溅镀的同时，控制反应室100内壁的温度为50℃至70℃的温度范围。反应室100内壁温度的控制方法，例如是利用温度传感器114a感测反应室100侧壁的温度后，将温度讯号传送至温度接收器114b，然后温度接收器114再传送此讯号至水流控制装置(反应室壁温控制装置)116b，以控制冷却水的流量，而改变反应室100内壁温度，使该反应室100的内部温度维持在例如50℃至70℃的温度范围。当钛金属厚度到达预设厚度(例如200埃)，则停止钛金属的溅镀。
接着，在同一反应室中，进行金属化合物(氮化钛)的溅镀。首先，利用气体供应装置120供给反应气体例如是氩气与氮气至反应室100中。然后，调整反应室100温度例如是253℃左右，反应室100的压力同样调整为例如数十m-torr左右。开启电源供应装置106以进行金属化合物(氮化钛)的溅镀(反应性溅镀)。在进行金属化合物(氮化钛)的溅镀时，经离子轰击而渐出的金属原子(钛原子)，将与电浆内因解离反应所形成的氮原子，形成金属化合物(氮化钛)沉积在晶圆表面。同样的，在进行金属化合物(氮化钛)的溅镀时，利用温度检测装置114对冷却水系统116的回馈控制，使反应室100内壁的温度维持在50℃至70℃的温度范围。当金属化合物(氮化钛)厚度到达预设厚度(例如400埃)，则停止金属化合物(氮化钛)的溅镀。如此，即可完成一片晶圆的钛/氮化钛的溅镀。然后，将晶圆112移出反应室后，再加载另一片晶圆，以进行另一片晶圆的钛/氮化钛的溅镀制程。
根据本发明的实施例，控制反应室的侧壁温度为50℃左右，进行金属钛/氮化钛的溅镀制程，并在晶圆上检测粒子数。可得到当反应室的侧壁温度为20℃～30℃左右时(亦即，未对反应室侧壁温度进行控制)，晶圆上粒径＞0.2微米的粒子数为86、粒径＞1.0微米的粒子数为23。当反应室的侧壁温度为50℃左右时(亦即，对反应室侧壁温度进行控制)，晶圆上粒径＞0.2微米的粒子数为20、粒径＞1.0微米的粒子数为3。因此，充分证明本发明的金属层的制造方法及其装置，确实可以有效的达到减少粒子数的效果。
本发明是在溅镀机台的反应室的侧壁设置温度控制装置，在进行金属钛/氮化钛的溅镀制程中，控制反应室的侧壁温度为50℃至70℃，以减少反应室中温度分布之差，进而可达到增加金属钛与氮化钛的附着性，并可减少氮化钛粒子的堆积。
在本发明的上述实施例中，温度传感器是以热电偶为例进行说明，当然温度传感器也可以是其它具有测量温度功能的装置。而且，温度传感器的设置个数为两个，当然也可以视实际需要而设置适当的个数。
此外，上述实施例是以形成钛/氮化钛层为实例进行说明，当然本发明的方法及其装置亦可以用于形成其它金属层与金属化合物层。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (12)
1、一种溅镀装置，其特征在于该装置至少包括：
一反应室；
一阴极，设置于该反应室顶部；
一电源供应装置，连接该阴极；
一金属靶，设置于该阴极上；
一晶圆承载装置，设置于该反应室内，并且与该金属靶共轴且平行相对，该晶圆承载装置上载置一晶圆；
减压装置，连接该反应室，以使该反应室维持一定的真空度；
气体供应装置，连接该反应室，供给反应气体至该反应室内；
一温度检测装置，该温度检测装置包括：
一温度传感器，设置于该反应室的内侧壁，以测量该反应室内侧壁的温度；
一温度接收器，连接该温度传感器，以接收、储存该温度传感器所测得的温度；
一冷却水系统，该冷却水系统包括：
一冷却水管路，环绕该反应室侧壁；以及
一反应室壁温控制装置，连接该冷却水管路与该该温度传感器，以供给冷却水至该冷却水管路，并根据该温度接收器的温度讯号，控制所供给的冷却水流量以控制该反应室内侧壁的温度。
2、根据权利要求1所述的溅镀装置，其特征在于其中所述的阴极内设置有一磁控装置。
3、根据权利要求1所述的溅镀装置，其特征在于其中所述的电源供应装置包括高压直流电源供应器。
4、根据权利要求1所述的溅镀装置，其特征在于其中所述的温度传感器包括热电偶。
5、一种使用权利要求1所述的溅镀装置的金属层/金属化合物层的制造方法，其特征在于该方法包括：
将一晶圆放置于一反应室中；
在该晶圆上形成一金属层；
在该反应室中，在该金属层上形成一金属化合物层；以及
在形成该金属层与该金属化合物层的期间，控制该反应室的侧壁温度维持在50℃至70℃左右。
6、根据权利要求5所述的金属层/金属化合物层的制造方法，其特征在于其中所述的金属层的材质包括钛金属。
7、根据权利要求5所述的金属层/金属化合物层的制造方法，其特征在于其中所述的金属化合物层的材质包括氮化钛。
8、根据权利要求5所述的金属层/金属化合物层的制造方法，其特征在于其中所述的在该晶圆上形成该金属层的步骤中包括在该反应室中通入氩气。
9、根据权利要求5所述的金属层/金属化合物层的制造方法，其特征在于其中所述的在该晶圆上形成该金属层的方法包括磁控直流溅镀。
10、根据权利要求5所述的金属层/金属化合物层的制造方法，其特征在于其中所述的在该反应室中，在该金属层上形成一金属化合物层的步骤包括在该反应室中通入氮气与氩气。
11、根据权利要求5所述的金属层/金属化合物层的制造方法，其特征在于其中所述的在该反应室中，在该金属层上形成一金属化合物层包括反应性溅镀。
12、根据权利要求5所述的金属层/金属化合物层的制造方法，其特征在于其中所述的在形成该金属层与该金属化合物层的期间，控制该反应室的侧壁温度维持在50℃至70℃左右的步骤，其包括；
检测该反应室的一侧壁温度；以及
根据该侧壁温度控制冷却水的流量，以使该反应室的侧壁温度维持在50℃至70℃左右。
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Cited By (9)
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Cited By (11)
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|---|---|---|---|---|
| CN101558185B (zh) * | 2007-03-29 | 2011-09-07 | 新明和工业株式会社 | 传感器安装结构以及真空成膜装置 |
| CN102127744B (zh) * | 2010-01-19 | 2012-12-19 | 和舰科技(苏州)有限公司 | 具有预警功能的离子植入机驱动机构及其预警方法 |
| CN104152852A (zh) * | 2014-07-29 | 2014-11-19 | 黄瑞权 | 智能数字温控过热保护溅镀机 |
| CN106939411A (zh) * | 2016-01-04 | 2017-07-11 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 氮化钛的形成方法 |
| CN106939411B (zh) * | 2016-01-04 | 2019-01-22 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 氮化钛的形成方法 |
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