一种溅射成膜可控掺杂工艺及镀膜装置的制作方法

本发明涉及半导体镀膜，具体而言，涉及一种溅射成膜可控掺杂工艺及镀膜装置。

背景技术：

1、溅射设备的成膜工艺是通过以特定能量的粒子轰击固体表面，使固体表面附近的原子或分子获得足够的动能，从而脱离固体表面的过程。而当前对溅射膜层进行掺杂的主要做法是在靶材的制作过程中把需要掺杂的元素以固定浓度的方式掺杂进去，但是，通过该靶材生成的膜层不仅掺杂元素的掺杂浓度可调范围非常小，也难以完成多层膜层沉积工艺。

技术实现思路

1、本发明提供了一种溅射成膜可控掺杂工艺及镀膜装置，其能够通过调节掺杂元素的气流量来调节膜层中掺杂元素的掺杂浓度，以此适应更多更高的工艺需求。

2、本发明的实施例可以这样实现：

3、第一方面，本发明提供一种溅射成膜可控掺杂工艺，包括：

4、将基底和靶材放置在真空腔室内；

5、向所述真空腔室内注入惰性气体和工艺气体；

6、向所述真空腔室放电以使所述惰性气体电离；

7、将具有有机金属化合物的气体通入所述真空腔室进行掺杂反应，以在所述基底表面制备出含有对应金属的化合物掺杂的膜层。

8、在上述实施例中，首先将基底和靶材放置在真空腔室内，并通过真空泵将真空腔室内的压力调整是预设压力，以为溅射工艺和掺杂工艺做准备。惰性气体可以是化学性质非常稳定，且不易与其他物质发生化学反应的氩气(ar)，有助于保持溅射过程的纯净性和可控性，工艺气体可以是氧气(o2)；通过启动射频电源，以在靶材上施加射频电压，使得靶材与基底之间的形成等离子体区域，在此区域内惰性气体被电离，产生的高能粒子轰击靶材，使其表面的原子溅射出来并沉积到基底上，从而在基底表面形成所需要的薄膜；在溅射成膜的过程中，向真空腔室通入有机金属化合物气体，使得有机金属化合物气体在等离子体的氛围下与工艺气体生成金属化合物，生成的化合物移动到基底上并在薄膜上完成掺杂，因此，可以通过通入不同浓度的有机金属化合物气体和工艺气体反应并生成金属化合物，以实现调整薄膜上金属化合物的掺杂浓度，有效提高了膜层掺杂浓度的可调控性，还能够实现多层结构的膜层沉积，因而可适应更多更高的工艺需求。

9、本发明实施例提供的溅射成膜可控掺杂工艺及镀膜装置的有益效果包括：通过向真空腔室通入有机金属化合物气体，使得有机金属化合物气体在等离子体的氛围下与工艺气体生成化合物，生成的化合物移动到基底上并在薄膜上完成掺杂，因此，可以通过通入不同浓度的有机金属化合物气体和工艺气体实现调整薄膜上有机金属化合物的掺杂浓度，有效提高了膜层掺杂浓度的可调控性，还能够实现多层结构的膜层沉积，因而可适应更多更高的工艺需求。

技术特征：

1.一种溅射成膜可控掺杂工艺，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的溅射成膜可控掺杂工艺，其特征在于，所述具有有机金属化合物的气体为有机金属化合物的蒸气，所述将具有有机金属化合物的气体通入所述真空腔室进行掺杂反应还包括：

3.根据权利要求2所述的溅射成膜可控掺杂工艺，其特征在于，所述溅射成膜可控掺杂工艺还包括：

4.根据权利要求1-3任一项所述的溅射成膜可控掺杂工艺，其特征在于，所述溅射成膜可控掺杂工艺还包括：

5.根据权利要求2所述的溅射成膜可控掺杂工艺，其特征在于，所述向所述真空腔室内注入惰性气体和工艺气体包括：

6.根据权利要求5所述的溅射成膜可控掺杂工艺，其特征在于，所述第一流量和所述第二流量的比例为n：1，其中，1≤n≤50。

7.根据权利要求5所述的溅射成膜可控掺杂工艺，其特征在于，所述将具有有机金属化合物的气体通入所述真空腔室进行掺杂反应包括：

8.根据权利要求7所述的溅射成膜可控掺杂工艺，其特征在于，所述第二流量与所述第三流量的比例为m：1，其中，1≤m≤50。

9.根据权利要求1所述的溅射成膜可控掺杂工艺，其特征在于，所述向所述真空腔室放电以使所述惰性气体电离还包括：

10.一种镀膜装置，用于实施如权利要求1-9任一项所述的溅射成膜可控掺杂工艺，其特征在于，所述镀膜装置包括腔体、电离机构以及真空泵；

技术总结
本发明提供了一种溅射成膜可控掺杂工艺及镀膜装置，涉及半导体镀膜技术领域。溅射成膜可控掺杂工艺包括：将基底和靶材放置在真空腔室内；向所述真空腔室内注入惰性气体和工艺气体；向所述真空腔室放电以使所述惰性气体电离；将具有有机金属化合物的气体通入所述真空腔室进行掺杂反应，以在所述基底表面制备出含有对应金属的化合物掺杂的膜层。因此，通过通入不同浓度的有机金属化合物气体和工艺气体反应并生成金属化合物，以实现调整薄膜上金属化合物的掺杂浓度，有效提高了膜层掺杂浓度的可调控性，还能够实现多层结构的膜层沉积，因而可适应更多更高的工艺需求。

技术研发人员：请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名
受保护的技术使用者：上海原力芯辰科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/4/24