一种对沉积薄膜反应装置的处理方法、薄膜沉积方法

文档序号:9364219阅读:537来源:国知局
一种对沉积薄膜反应装置的处理方法、薄膜沉积方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体领域,具体地,本发明涉及一种对沉积薄膜反应装置的处理方法、薄膜沉积方法。
【背景技术】
[0002]随着半导体器件尺寸的不断减小,半导体制作工艺已经进入深亚微米时代,且向超深亚微米发展,然而随着集成电路密度的不断提高,对半导体器件的性能以及稳定性也提出了更高的要求。
[0003]现有技术中对于各种器件薄膜的制备需要用到各种沉积设备,在所述沉积设备中可以运行两种工艺过程,一个是沉积氮化物的工艺过程,一个是氧化物的工艺过程(TEOS Process) 0其中,工艺工程师可以提供一种方案运行单一的工艺过程来避免现有技术中混合运行产生的问题,但是工艺工程师发现在运行TEOS工艺过程中很容易产生颗粒(particle)缺陷,如图1a-1b所示,其中主要的缺陷类型是由于薄膜碎裂引起的表面颗粒。
[0004]因此,需要对现有技术中薄膜的制备过程进行改进,以便消除现有技术中表面颗粒缺陷的问题。

【发明内容】

[0005]在
【发明内容】
部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在【具体实施方式】部分中进一步详细说明。本发明的
【发明内容】
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0006]本发明为了克服目前存在问题,提供了一种对沉积薄膜反应装置的处理方法,包括:对所述反应装置进行干法清洗;
[0007]其中,在所述干法清洗中通过增加清洗时间,和/或提高清洗气体浓度,和/或在所述清洗中保持平稳的温度,以将所述反应装置中残留的薄膜完全清除。
[0008]作为优选,所述干法清洗中选用F2和HF作为清洗气体。
[0009]作为优选,所述干法清洗中选用氮气作为稀释气体。
[0010]作为优选,所述干法清洗中通过降低所述稀释气体的流量提高所述清洗气体浓度。
[0011]作为优选,所述氮气的气体流量为0.5-2slm。
[0012]作为优选,所述氮气的气体流量为lslm。
[0013]作为优选,所述干法清洗时间为90_120min。
[0014]作为优选,所述干法清洗包括第一清洗步骤、第二清洗步骤和第三清洗步骤;
[0015]其中,所述第一清洗步骤选用HF,清洗时间为25-35min ;
[0016]所述第二清洗步骤选用HF,清洗时间为35_45min ;
[0017]所述第三清洗步骤选用HF和F2,清洗时间为30_40min。
[0018]作为优选,所述清洗中选用的温度为445°C _455°C。
[0019]作为优选,所述方法中对所述反应装置的反应腔室和排气管道进行所述干法清洗。
[0020]本发明还提供了一种薄膜沉积方法,所述方法包括:在沉积所述薄膜之前采用所述对沉积薄膜反应装置的处理的方法对反应装置进行处理。
[0021]本发明提供了一种对沉积薄膜反应装置的处理方法以及薄膜沉积方法,其中所述方法包括在薄膜沉积之前对所述反应装置进行干法清洗;其中,在所述干法清洗中通过增加清洗时间,和/或提高清洗气体浓度,和/或在所述清洗中选用平稳的温度,以将所述反应装置中沉积的颗粒完全清除。通过本发明所述方法沉积薄膜,所述薄膜的表面更加平整,表面的颗粒缺陷极大的降低,提高了薄膜的良率和性能。
【附图说明】
[0022]本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述,用来解释本发明的装置及原理。在附图中,
[0023]图1a-1b为现有技术中制备得到的薄膜中的缺陷示意图;
[0024]图2为现有的TEOS工艺中温度急速下降导致在较低温度下造成更多颗粒缺陷的示意图;
[0025]图3为本发明一【具体实施方式】中TEOS工艺中温度改进示意图,其中左侧为现有技术中温度示意图,右侧为改进后的温度示意图;
[0026]图4a为现有技术TEOS工艺中颗粒缺陷趋势图;
[0027]图4b为本发明一【具体实施方式】中TEOS工艺中颗粒缺陷趋势图。
【具体实施方式】
[0028]在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本发明发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0029]为了彻底理解本发明,将在下列的描述中提出详细的描述,以说明本发明所述改善薄膜沉积时颗粒缺陷的方法。显然,本发明的施行并不限于半导体领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下,然而除了这些详细描述外,本发明还可以具有其他实施方式。
[0030]应予以注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例,而非意图限制根据本发明的示例性实施例。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式。此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
[0031]现在,将参照附图更详细地描述根据本发明的示例性实施例。然而,这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施,并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是,提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整,并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中,为了清楚起见,夸大了层和区域的厚度,并且使用相同的附图标记表示相同的元件,因而将省略对它们的描述。
[0032]实施例1
[0033]本发明为了解决现有技术中存在的问题,提供了一种对沉积薄膜反应装置的处理方法,下面结合附图对本发明所述方法作进一步的说明。
[0034]在本发明中为了使制备得到的薄膜上没有颗粒缺陷,需要对所述沉积薄膜反应装置进行处理,以清除所述反应装置中残留的颗粒,避免在薄膜沉积过程中落在所述薄膜上造成颗粒缺陷。
[0035]现有技术中虽然也有对所述反应装置进行处理的方法,但是所述方法处理均不够彻底,在薄膜沉积过程中仍然会引起颗粒缺陷。
[0036]其中,所述反应装置至少包括反应腔室以及排气管路,具体地可以为本领域常用的反应装置,并不局限于某一种。
[0037]在该实施例中,所述沉积薄膜的反应装置可以为CVD(化学气相沉积)、PECVD(等离子体辅助化学气相沉积)沉积系统,在反应装置中包含用于沉积各种薄膜的腔室,所述腔室包括侧壁和底壁,在腔室的顶部设置有面板,在所述面板上设有多个穿过所述面板的气体喷头组件,用于将反应气体、清洗气体和载气输送至所述处理区域,在所述反应腔室的底部设置有排气管路。
[0038]为了提高对所述反应装置的清洗效率,首先增加清洗时间,在该过程中通常选用干法清洗的方法。
[0039]在该实
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