一种物理气相沉积系统的使用方法与流程

本发明涉及半导体集成电路制造领域，尤其涉及一种物理气相沉积系统的使用方法。

背景技术：

1、随着半导体集成电路制造技术的发展，对物理气相沉积(pvd)工艺的要求越来越高。特别是在相变存储器的制造中，pvd工艺用来在晶圆表面沉积相变材料薄膜，例如gst薄膜。在pvd工艺中，如何减少相变材料薄膜中的孔洞，即如何提高沉积的相变材料薄膜的致密度(mass density)是目前本领域的主要问题之一。但是相变材料薄膜的致密度无法直接测量，根据此前的研究，相变材料薄膜的致密度与折射率成正比(如图3所示)。因此，pvd工艺中的关键问题就是如何提高相变材料薄膜的折射率。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种能够提高pvd工艺中沉积的相变材料薄膜的致密度的物理气相沉积系统的使用方法。

2、本发明的方法包括：腔室，设置在所述腔室顶部的相变材料靶材，设置在所述腔室底部的基座，所述基座上放置有晶圆，用于向所述腔室通气的供气装置，与所述相变材料靶材电连接的直流磁控装置，用于从所述腔室中抽气的抽气装置，所述使用方法包括：

3、通气步骤：通过所述供气装置向所述腔室中通入氩气，所述氩气的流量为10-200sccm；

4、点火步骤：通过所述直流磁控装置向所述腔室中的氩气放电，使所述氩气电离为氩离子，所述氩离子轰击所述相变材料靶材，将所述相变材料靶材中的相变材料的原子轰击出来；

5、沉积步骤：所述相变材料的原子沉积在所述晶圆的上表面，形成相变材料薄膜；

6、降温步骤：所述直流磁控装置停止向所述腔室中的氩气放电，所述供气装置继续向所述腔室中通入氩气，从而降低所述晶圆的温度；以及

7、抽气步骤：所述供气装置停止向所述腔室中通入氩气，并且通过所述抽气装置抽出所述腔室中的氩气，从而使所述腔室恢复真空状态。

8、本发明提供的pvd系统的使用方法能够在很大程度上提高pvd工艺中沉积的相变材料薄膜的致密度，从而改善相变存储器的性能。

技术特征：

1.一种物理气相沉积系统的使用方法，所述物理气相沉积系统(100)包括：腔室(1)，设置在所述腔室(1)顶部的相变材料靶材(2)，设置在所述腔室(1)底部的基座(3)，所述基座(3)上放置有晶圆(4)，用于向所述腔室(1)通气的供气装置(5)，与所述相变材料靶材(2)电连接的直流磁控装置(6)，用于从所述腔室(1)中抽气的抽气装置(7)，所述使用方法包括：

2.如权利要求1所述的物理气相沉积系统的使用方法，其中，

3.如权利要求1所述的物理气相沉积系统的使用方法，其中，

技术总结
本发明提供一种PVD系统的使用方法，属于半导体集成电路制造领域。本发明的方法包括：通气步骤：通过供气装置向腔室中通入氩气，氩气的流量为10‑200sccm；点火步骤：通过直流磁控装置向腔室中的氩气放电，使氩气电离为氩离子，氩离子轰击相变材料靶材，将相变材料靶材中的相变材料的原子轰击出来；沉积步骤：相变材料的原子沉积在晶圆的上表面，形成相变材料薄膜；降温步骤：直流磁控装置停止向腔室中的氩气放电，供气装置继续向腔室中通入氩气，从而降低晶圆的温度；抽气步骤：供气装置停止向腔室中通入氩气，并且通过抽气装置抽出腔室中的氩气，从而使腔室恢复真空状态。采用本发明的方法可以提高沉积的相变材料薄膜的折射率，改善相变存储器的性能。

技术研发人员：周成龙,邱宗钰,谷丹,王康康,李淮斌
受保护的技术使用者：江苏时代芯存半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13