[發明專利]可去除累積在基底上的電荷的連續沉積多層膜的方法

無效

• 申請號: 200610166927.8
• 申請日: 2006-12-12
• 公開（公告）號: CN101202207A
• 公開（公告）日: 2008-06-18
• 發明（設計）人: 姜兆聲;林平偉;楊欽偉
• 申請（專利權）人: 聯華電子股份有限公司
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00;H01L21/31;C23C16/54
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 陶鳳波

技術領域

本發明涉及一種半導體元件的工藝方法，尤其涉及一種在含等離子體的化學氣相沉積機臺中連續沉積多層膜的方法。

背景技術

化學氣相沉積工藝是一種將反應氣體導入高溫的反應腔室之中，藉由反應氣體之間的化學反應來沉積薄膜的技術。化學氣相沉積工藝是許多半導體工藝中經常使用的一種沉積方法。化學氣沉積工藝可包括低壓化學氣相沉積(LPCVD)、常壓化學氣相沉積(APCVD)、等離子體增強型化學氣相沉積(PECVD)以及高密度等離子體化學氣相沉積(HDPCVD)等工藝，其中等離子體增強型化學氣相沉積工藝和高密度等離子體化學氣相沉積工藝因為工藝的溫度低而被廣泛應用。

以化學氣相沉積工藝來連續沉積多層膜時，僅需將不同的反應氣體通入反應室中進行化學反應，即可得到所需的堆疊膜層。然而，以含有等離子體的化學氣相沉積工藝來沉積多層膜時，工藝中的電荷會因為靜電吸附而殘留在晶片上，導致下一膜層在沉積過程中射頻延遲(RF?delay)以及反射功率(reflective?power)過高，使得所沉積的膜層的品質變差。另一方面，也有可能因為晶片上累積過多的電荷，而在沉積結束以頂針頂起晶片時，造成晶片破片的情形。

發明內容

本發明的目的是提供一種以含有等離子體的化學氣相沉積工藝來連續沉積多層膜的方法，其可以減少電荷累積在基底上。

本發明的目的是提供一種以含有等離子體的化學氣相沉積工藝來連續沉積多層膜的方法，其可以提升沉積膜的品質。

本發明的又一目的是提供一種以含有等離子體的化學氣相沉積工藝來連續沉積多層膜的方法，其可以避免晶片在沉積結束取出時發生破片。

本發明提出一種在含等離子體的化學氣相沉積機臺中連續沉積多層膜的方法。此方法包括在化學氣相沉積機臺中進行第一等離子體沉積工藝，以在基底上形成第一膜層；進行第二等離子體沉積工藝，以在第一膜層上形成一第二膜層；以及進行一電荷去除步驟。電荷去除步驟包括通入一鈍氣，再抽去鈍氣。

依照本發明實施例所述，上述在含等離子體的化學氣相沉積機臺中連續沉積多層膜的方法中，鈍氣選自于惰性氣體、氫氣、氮氣、氧氣、二氧化碳、氨氣、一氧化二氮及其組合所組成的族群。

依照本發明實施例所述，上述在含等離子體的化學氣相沉積機臺中連續沉積多層膜的方法中，鈍氣的流量為10-1000sccm，時間持續1-10秒。

依照本發明實施例所述，上述在含等離子體的化學氣相沉積機臺中連續沉積多層膜的方法，還包括在通入鈍氣之后，抽去鈍氣之前，點燃一等離子體，在持續一段時間后再關掉等離子體。點燃等離子體的功率為5-1000瓦特，優選的是10-200瓦特。

依照本發明實施例所述，上述在含等離子體的化學氣相沉積機臺中連續沉積多層膜的方法中，在通入鈍氣之前，還包括抽去化學氣相沉積機臺中的氣體。

依照本發明實施例所述，上述在含等離子體的化學氣相沉積機臺中連續沉積多層膜的方法中，電荷去除步驟是在形成第一膜層與形成第二膜層之間進行，及/或在形成第二膜層之后進行。

依照本發明實施例所述，上述在含等離子體的化學氣相沉積機臺中連續沉積多層膜的方法中第二膜層為該多層膜的最后一層膜。

依照本發明實施例所述，上述在含等離子體的化學氣相沉積機臺中連續沉積多層膜的方法中，第一膜層與第二膜層其中之一為一含氮膜層，且電荷去除步驟是在形成含氮膜層之后進行。

依照本發明實施例所述，上述在含等離子體的化學氣相沉積機臺中連續沉積多層膜的方法中第一膜層/第二膜層包括氧化硅層/無機抗反射層、氮化硅層/無機抗反射層、阻障層/低介電常數材料層、氮化硅層/氧化硅介電層或氮氧化硅/氧化硅介電層。

依照本發明實施例所述，上述在含等離子體的化學氣相沉積機臺中連續沉積多層膜的方法中，阻障層的材質選自于氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、碳氧化硅(SiCO)、碳氮化硅(SiCN)、碳氮氧化硅(SiCNO)及其組合所組成的族群。

依照本發明實施例所述，上述在含等離子體的化學氣相沉積機臺中連續沉積多層膜的方法中，還包括在形成第二膜層之后，在基底上形成一第三膜層。

依照本發明實施例所述，上述在含等離子體的化學氣相沉積機臺中連續沉積多層膜的方法中，還包括在形成該第三膜層之后，進行另一電荷去除步驟。

依照本發明實施例所述，上述在含等離子體的化學氣相沉積機臺中連續沉積多層膜的方法中，中該第一膜層/該第二膜層/該第三膜層包括氧化硅層/氮化硅層/氧化硅層。