[發明專利]一種可避免產生包狀缺陷的等離子化學氣相沉積方法

有效

• 申請號: 200710043405.3
• 申請日: 2007-06-29
• 公開（公告）號: CN101333653A
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發明（設計）人: 馮明;田繼文
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: C23C16/50
• 分類號: C23C16/50;C23C16/511;C23C16/513;C23C16/34
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 王潔

技術領域

本發明涉及化學氣相沉積工序，特別涉及一種可避免產生包狀缺陷的等離子化學氣相沉積方法。

背景技術

在等離子化學氣相沉積設備中進行等離子化學氣相沉積時，為得到較高的生產效率，現通常會設置有多個晶圓沉積臺供多個晶圓同時進行化學氣相沉積，該化學氣相沉積設備還對應每一晶圓沉積臺設置有一微波發生器。以沉積氮化硅為例，該化學氣相沉積包括預沉積和主沉積兩個步驟，現通常在預沉積步驟中多個微波發生器不同時開啟，且在開啟后一直持續，而在后續的主沉積步驟中，為確保多個晶圓上生成的氮化硅模厚度的均勻性，一部分微波發生器在該步驟開始時就打開，而剩余部分則遲些時候打開，所有的微波發生器在持續一段時間后同時停止。

上述在沉積過程中，由于在預沉積和主沉積步驟間存在著微波發生器的暫停現象，在微波發生器暫停時，反應腔內的氣體還在晶圓表面進行反應，但此時的反應的氣體分子(如硅烷和氨氣)會參與等離子體的反應，生成大的顆粒，在完成后續主沉積步驟后，晶圓表面就具有多個包狀缺陷，該包狀缺陷除會影響外觀外，更重要的會影響后續的工藝制作，例如會影響光刻的校準精度和刻蝕形成圖形的準確性。

因此，如何提供一種可避免產生包狀缺陷的等離子化學氣相沉積方法，實為業界亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可避免產生包狀缺陷的等離子化學氣相沉積方法，通過所述方法可避免產生包狀缺陷。

本發明的目的是這樣實現的：一種可避免產生包狀缺陷的等離子化學氣相沉積方法，其在一具有多個晶圓沉積臺的等離子化學氣相沉積設備中進行，該氣相沉積設備還對應每一晶圓沉積臺設置一微波發生器，該等離子化學氣相沉積包括預沉積和主沉積兩步驟，其中，在預沉積步驟中，該多個微波發生器在不同時刻開啟，并一直持續，在主沉積步驟中，該多個微波功率發生器在步驟開始時均全部開啟，且在不同時刻關閉。

在上述的可避免產生包狀缺陷的等離子化學氣相沉積方法中，該預沉積步驟中的微波發生器的功率均小于主沉積步驟中的微波發生器的功率。

在上述的可避免產生包狀缺陷的等離子化學氣相沉積方法中，該晶圓沉積臺還設置有加熱單元。

在上述的可避免產生包狀缺陷的等離子化學氣相沉積方法中，該方法通過調節加熱單元的溫度，來確保沉積在不同晶圓上的沉積物的厚度均勻，其中，該不同晶圓設置在不同的晶圓沉積臺上進行沉積。

在上述的可避免產生包狀缺陷的等離子化學氣相沉積方法中，該等離子氣沉積方法用于沉積氮化硅。

與現有技術中在進行等離子化學氣相沉積時會出現微波發生器間斷而在晶圓上產生包狀缺陷相比，本發明的可避免產生包狀缺陷的等離子化學氣相沉積方法將主沉積時的微波發生器由原來的在不同時刻打開，同時刻關閉改為在步驟開始時同時刻打開，不同時刻關閉，如此可避免反應氣體進行不充分反應而生成包狀缺陷。

附圖說明

本發明的可避免產生包狀缺陷的等離子化學氣相沉積方法由以下的實施例及附圖給出。

圖1為本發明的可避免產生包狀缺陷的等離子化學氣相沉積方法的流程圖。

具體實施方式

以下將對本發明的可避免產生包狀缺陷的等離子化學氣相沉積方法作進一步的詳細描述。

本發明的可避免產生包狀缺陷的等離子化學氣相沉積方法，其在一等離子化學氣相沉積設備中進行，所述設備具有反應腔、相同數量個且對應設置在反應腔中的晶圓沉積臺和微波發生器，其中，所述晶圓沉積臺用于承載晶圓進行化學氣相沉積，且其上設置有用于加熱晶圓的加熱單元。在本實施例中，以所述等離子化學氣相沉積設備具有兩晶圓沉積臺和兩功率發生器為例進行說明。

在等離子化學氣相沉積設備已準備好的情況下，參見圖1，本發明的等離子化學氣相沉積方法先將晶圓設置在晶圓沉積臺上(S10)。

接著繼續進行預沉積(S11)，其具體過程為：向等離子化學氣相沉積設備反應腔中通入氨氣、硅烷和其它輔助氣體，兩微波發生器在不同時刻開啟，并一直持續，其中，所述兩微波發生器的功率均穩定在五百瓦至千瓦級別。

接著繼續進行微波發生器在步驟開始時就全部開啟的主沉積(S12)，其具體過程為：往等離子化學氣相沉積設備反應腔中通入氨氣和硅烷，兩微波發生器在步驟開始時就開啟，且在不同時刻關閉，其中，所述兩微波發生器的功率均為千瓦級別。

試驗證明，采用本發明的可避免產生包狀缺陷的等離子化學氣相沉積方法在進行化學氣相沉積時，再無包狀缺陷的產生。