一種降低顆粒產(chǎn)生的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種降低顆粒產(chǎn)生的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體制造過程中，后段金屬互聯(lián)工藝中，低k工藝淀積低介電常數(shù)薄膜，減低金屬間的寄生電容，提高器件的傳輸速度。
[0003]在實(shí)際工藝制程中，在使用生產(chǎn)機(jī)臺的低k介質(zhì)層沉積工藝中，一般為一卡硅片淀積后執(zhí)行如下判斷決定是否執(zhí)行清潔程式。
[0004]其中，清潔程式的作用是用來清理腔體內(nèi)薄膜。工藝腔室如果淀積相同的程式，不會執(zhí)行此清潔工藝。這時，噴頭上的薄膜變厚，腔體的狀況變差。當(dāng)腔體空閑時系統(tǒng)會自動執(zhí)行每卡硅片開始時的清洗程式，也不能完全使腔體狀態(tài)變好。此時，工藝腔室中淀積薄膜時，使硅片產(chǎn)生顆粒問題。每卡硅片開始時的清洗程式的作用就是使工藝腔室預(yù)熱，事先在工藝腔室中創(chuàng)造薄膜生長環(huán)境，每卡硅片開始時的清洗程式通常采用3步，即:淀積+清潔+加熱的方式。
[0005]淀積是低介電質(zhì)薄膜，此薄膜較為疏松，其首先直接與工藝腔室中的噴頭接觸，加熱的作用是形成致密的低介電質(zhì)薄膜，使腔體事先達(dá)到開始工藝的狀態(tài)，以提高工藝的穩(wěn)定性?，F(xiàn)有的每卡硅片開始時的清洗程式，只是預(yù)熱腔體，清潔腔體功能有限。如果，噴頭淀積完一卡(25片)硅片沒有進(jìn)行清洗程式，即使進(jìn)行每卡硅片開始時的清洗程式，也不能改變工藝腔狀況，造成顆粒問題。在量產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)有顆粒問題，顆粒在硅片上的分布是隨機(jī)的。由于腔體包含兩個步驟還會執(zhí)行周期性清洗程式，即每3片清潔一次。受影響的硅片以每6片的第一對顆粒比較嚴(yán)重。此顆粒問題造成硅片報廢，嚴(yán)重影響產(chǎn)品良率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對上述存在的問題，本發(fā)明公開了一種降低顆粒產(chǎn)生的方法，其具體的技術(shù)方案為:
[0007]一種降低顆粒產(chǎn)生的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0008]步驟S1，于機(jī)臺腔室內(nèi)的娃片上沉積低k介質(zhì)層；
[0009]步驟S2，判斷后續(xù)硅片是否同樣進(jìn)行低k介質(zhì)層沉積，如不是，則對所述機(jī)臺腔室進(jìn)行清洗，如是則進(jìn)行步驟S3 ；
[0010]步驟S3，判斷所述機(jī)臺腔室是否進(jìn)行周期清潔工藝，如是，則進(jìn)行清潔工藝并對所述后續(xù)硅片進(jìn)行低k介質(zhì)層的沉積，如不是，則進(jìn)行步驟S4 ;
[0011]步驟S4:對所述機(jī)臺腔室進(jìn)行多層清潔工藝。
[0012]上述的方法，其特征在于，所述步驟S3中清潔工藝包括:
[0013]淀積低介電質(zhì)薄膜；
[0014]對所述機(jī)臺腔室進(jìn)行清洗；
[0015]對所述機(jī)臺腔室進(jìn)行加熱，以形成致密的低介電質(zhì)薄膜。
[0016]上述的方法，其特征在于，所述步驟S4中的多層清潔工藝包括:
[0017]對所述機(jī)臺腔室進(jìn)行清洗；
[0018]對所述機(jī)臺腔室進(jìn)行加熱；
[0019]淀積低介電質(zhì)薄膜；
[0020]再次對所述機(jī)臺腔室進(jìn)行清洗；
[0021]再次對所述機(jī)臺腔室進(jìn)行加熱，以形成致密的低介電質(zhì)薄膜。
[0022]上述的方法，其特征在于，使用He和NF3對所述機(jī)臺腔室進(jìn)行清洗。
[0023]上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果:
[0024]通過在低k薄膜淀積之前，每卡硅片開始時的清洗程式通過判斷腔體淀積硅片前是否進(jìn)行周期性清洗程式。如果沒有，則執(zhí)行經(jīng)過優(yōu)化的每卡硅片開始時的清洗程式。每卡硅片開始時的清洗程式優(yōu)化的實(shí)施，增強(qiáng)薄膜對工藝腔室內(nèi)的黏附性，極大地降低了工藝過程中顆粒從噴頭上掉下的可能性，從而降低了此工藝的的顆粒問題，提高了產(chǎn)品的良率。
【附圖說明】
[0025]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明及其特征、夕卜形和優(yōu)點(diǎn)將會變得更加明顯。在全部附圖中相同的標(biāo)記指示相同的部分。并未可以按照比例繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本發(fā)明的主旨。
[0026]圖1是本申請流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但是不作為本發(fā)明的限定。
[0028]當(dāng)晶體管器件結(jié)構(gòu)完成之后，進(jìn)入后端銅工藝，需要淀積低k介電質(zhì)層，與金屬銅一起提高半導(dǎo)體器件的速度。在先進(jìn)半導(dǎo)體制造工藝中，BD工藝是后端金屬互聯(lián)主要工藝之一。該工藝的主流機(jī)臺為應(yīng)用材料廠商生產(chǎn)的機(jī)臺；腔體在薄膜淀積之后需要使用干式清洗(dry clean)方式進(jìn)行腔體清潔。對于不同厚度薄膜的淀積clean頻率也不一樣；通常為1片/1清洗和多片/1清洗方式。對于多片/1清洗中，連續(xù)淀積多片片硅片后，集中一次周期性清洗對工藝腔室中累積的薄膜進(jìn)行一次清洗。同時，淀積一卡硅片(25片)時，會有清潔程式。但是，如果后續(xù)有淀積相同程式，系統(tǒng)不會執(zhí)行此程式。在實(shí)際量產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)低k介電質(zhì)層沉積工藝有顆粒問題，顆粒在硅片上的分布是隨機(jī)的，并且具有明顯的周期效應(yīng)，每個周期的第一對顆粒比較嚴(yán)重。這種顆粒問題極大地影響產(chǎn)品穩(wěn)定性，嚴(yán)重的會造成產(chǎn)品報廢。
[0029]本發(fā)明針對上述存在的問題，分析顆粒的產(chǎn)生機(jī)理，并通過優(yōu)化工藝中的每卡硅片開始時的清洗程式，采用降低噴頭的薄膜厚度，同時增強(qiáng)薄膜在工藝腔室內(nèi)壁的粘附性，從而降低了此工藝的顆粒問題，提高工藝的穩(wěn)定性，提高了產(chǎn)品的良率。
[0030]本發(fā)明具體的工藝方法為:
[0031]步驟S1，于機(jī)臺腔室內(nèi)的娃片上沉積低k介質(zhì)層；
[0032]步驟S2，判斷后續(xù)硅片是否同樣進(jìn)行低k介質(zhì)層沉積，如不是，則對機(jī)臺腔室進(jìn)行清洗，如是則進(jìn)行步驟S3 ；
[0033]步驟S3，判斷機(jī)臺腔室是否進(jìn)行周期清潔工藝，如是，則進(jìn)行清潔工藝并對后續(xù)硅片進(jìn)行低k介質(zhì)層的沉積，如不是，則進(jìn)行步驟S4 ;
[0034]步驟S4:對機(jī)臺腔室進(jìn)行多層清潔工藝。
[0035]由于低k介電質(zhì)層沉積的工藝特點(diǎn)，是連續(xù)淀積一卡硅片后，當(dāng)其它的相同程式的產(chǎn)品進(jìn)入機(jī)臺時，清潔程式不會執(zhí)行，如果工藝腔空閑較長之后硅片開始程式之前，會進(jìn)行每卡硅片開始時的清洗程式程式。每卡硅片開始時的清洗程式是恢復(fù)工藝腔室的環(huán)境使之與晶圓淀積相同。低k介電質(zhì)層沉積工藝的每卡硅片開始時的清洗程式分為3步:淀積+清潔+加熱。淀積的薄膜性質(zhì)本身比較松散，如果工藝腔空閑之前，噴頭上的累積薄膜較厚，進(jìn)行每卡硅片開始時的清洗程式時，噴頭上容易掉下顆粒。本發(fā)明針對顆粒的產(chǎn)生機(jī)理，當(dāng)工藝腔淀積相同程式的硅片，通過優(yōu)化每卡硅片開始時的清洗程式工藝，并且判斷工藝腔是否進(jìn)行了周期性清洗程式，來決定腔體是否進(jìn)行清潔，從而提高產(chǎn)品的良率和工藝的效率。
[0036]通過對現(xiàn)有技術(shù)中顆粒產(chǎn)生的機(jī)理進(jìn)行分析:工作機(jī)臺的工藝腔中主要部件是噴頭，底座，氣體管道。當(dāng)噴頭上的薄膜較厚時，清潔不徹底，薄膜非常容易從噴頭上掉下來形成顆粒。所以在工作機(jī)臺的每卡硅片開始時的清洗程式中，加入清潔和加熱步驟，形成較致密的薄膜黏附在噴頭上不掉下來。
[0037]同時在每卡硅片開始時的清洗程式中加入判斷功能，執(zhí)行相同程式時，如果已經(jīng)進(jìn)行周期性清洗程式，則不用執(zhí)行每卡硅片開始時的清洗程式中的前兩步，否則執(zhí)行每卡硅片開始時的清洗程式中的整個步驟。
[0038]具體的，每卡硅片開始時的清洗程式的整個工藝程式為:
[0039]對機(jī)臺腔室進(jìn)行清洗；
[0040]對機(jī)臺腔室進(jìn)行加熱；
[0041]淀積低介電質(zhì)薄膜；
[0042]再次對機(jī)臺腔室進(jìn)行清洗；
[0043]再次對機(jī)臺腔室進(jìn)行加熱，以形成致密的低介電質(zhì)薄膜。
[0044]且在對機(jī)臺腔室進(jìn)行清洗時是使用He和NFJ#所述機(jī)臺腔室進(jìn)行清洗的。
[0045]在工藝腔進(jìn)行相同的程式淀積時，優(yōu)化每卡硅片開始時的清洗程式工藝，通過判斷腔體淀積硅片前是否進(jìn)行周期性清洗程式。如果已經(jīng)執(zhí)行則可以直接淀積，如果沒有則執(zhí)行經(jīng)過優(yōu)化的每卡硅片開始時的清洗程式程式。每卡硅片開始時的清洗程式工藝優(yōu)化的實(shí)施，是通過增加工藝的判斷步驟即:(清潔+加熱)+淀積+清潔+加熱來實(shí)現(xiàn)的。
[0046]通過在低k薄膜淀積之前每卡硅片開始時的清洗程式通過判斷腔體淀積硅片前是否進(jìn)行周期性清洗程式。如果沒有，則執(zhí)行經(jīng)過優(yōu)化的每卡硅片開始時的清洗程式。每卡硅片開始時的清洗程式優(yōu)化的實(shí)施，增強(qiáng)薄膜對工藝腔室內(nèi)的黏附性，極大地降低了工藝過程中顆粒從噴頭上掉下的可能性，從而降低了此工藝的顆粒問題，提高了產(chǎn)品的良率。
[0047]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員在結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)以及上述實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)所述變化例，在此不做贅述。這樣的變化例并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容，在此不予贅述。
[0048]以上對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，其中未盡詳細(xì)描述的設(shè)備和結(jié)構(gòu)應(yīng)該理解為用本領(lǐng)域中的普通方式予以實(shí)施；任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種降低顆粒產(chǎn)生的方法，其特征在于，包括以下步驟:步驟S1，于機(jī)臺腔室內(nèi)的硅片上沉積低k介質(zhì)層；步驟S2,判斷后續(xù)硅片是否同樣進(jìn)行低k介質(zhì)層沉積，如不是，則對所述機(jī)臺腔室進(jìn)行清洗，如是則進(jìn)行步驟S3;步驟S3,判斷所述機(jī)臺腔室是否進(jìn)行周期清潔工藝，如是，則進(jìn)行清潔工藝并對所述后續(xù)硅片進(jìn)行低k介質(zhì)層的沉積，如不是，則進(jìn)行步驟S4 ;步驟S4:對所述機(jī)臺腔室進(jìn)行多層清潔工藝。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S3中清潔工藝包括:淀積低介電質(zhì)薄膜；對所述機(jī)臺腔室進(jìn)行清洗；對所述機(jī)臺腔室進(jìn)行加熱，以形成致密的低介電質(zhì)薄膜。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S4中的多層清潔工藝包括:對所述機(jī)臺腔室進(jìn)行清洗；對所述機(jī)臺腔室進(jìn)行加熱；淀積低介電質(zhì)薄膜；再次對所述機(jī)臺腔室進(jìn)行清洗；再次對所述機(jī)臺腔室進(jìn)行加熱，以形成致密的低介電質(zhì)薄膜。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，使用He和NF 3對所述機(jī)臺腔室進(jìn)行清洗。
【專利摘要】本發(fā)明及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種降低顆粒產(chǎn)生的方法。通過在低k薄膜淀積之前，每卡硅片開始時的清洗程式通過判斷腔體淀積硅片前是否進(jìn)行周期性清洗程式。如果沒有,則執(zhí)行經(jīng)過優(yōu)化的每卡硅片開始時的清洗程式。每卡硅片開始時的清洗程式優(yōu)化的實(shí)施，增強(qiáng)薄膜對工藝腔室內(nèi)的黏附性，極大地降低了工藝過程中顆粒從噴頭上掉下的可能性，從而降低了此工藝的顆粒問題，提高了產(chǎn)品的良率。
【IPC分類】H01L21/02, H01L21/768
【公開號】CN105336580
【申請?zhí)枴緾N201510716894
【發(fā)明人】劉波濤, 鐘飛, 王科, 韓曉剛
【申請人】上海華力微電子有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年10月28日