[發(fā)明專利]碳化硅薄膜制作方法以及金屬阻擋層制作方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210170352.2
• 申請日: 2012-05-28
• 公開（公告）號: CN102683199A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張文廣;陳玉文
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/314
• 分類號: H01L21/314;H01L21/768
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 陸花

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，特別涉及一種碳化硅薄膜制作方法以及金屬阻擋層制作方法。

背景技術(shù)

隨著CMOS晶體管尺寸不斷縮小到次微米級，正如摩爾定律的預測，在高效率、高密度集成電路中的晶體管數(shù)量上升到幾千萬個。這些數(shù)量龐大的有源元件的信號集成需要多達八層以上的高密度金屬連線，然而這些金屬連線帶來的電阻和寄生電容已經(jīng)成為限制這種高效集成電路速度的主要因素。基于這個因素的推動，半導體工業(yè)從原來的鋁互連線工藝發(fā)展成金屬銅互連線工藝，金屬銅減少了金屬連線層間的電阻，增強了電路的穩(wěn)定性。同時，利用低介電介質(zhì)（Low-K）材料，低介電介質(zhì)材料減少了金屬連線層間的寄生電容。而金屬阻擋介質(zhì)層也由傳統(tǒng)的氮化硅過渡到了碳化硅（NDC：Nitrogen?Doped?Carbide）。

傳統(tǒng)的碳化硅薄膜在淀積時，需要使用NH₃等含氮的反應(yīng)氣體，而在后續(xù)的曝光刻蝕工藝中，由于NH₃等含氮的反應(yīng)氣體中的氮元素會使得光阻有中毒的風險，使得光阻質(zhì)量下降，最終導致半導體互聯(lián)關(guān)鍵尺寸不一致。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種碳化硅薄膜制作方法，以解決現(xiàn)有的碳化硅薄膜中氮元素含量高，使得光阻有中毒的風險的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種碳化硅薄膜制作方法，包括：

S1：采用含氮氣體沉積碳化硅薄膜；

S2：采用碳氫化合物對所述碳化硅薄膜進行遠程等離子體處理；

重復所述步驟S1至S2，直至形成目標厚度的碳化硅薄膜。

可選的，在所述的碳化硅薄膜制作方法中，所述碳氫化合物為分子式為C_xH_y成份的氣體，其中，x、y為大于或等于1的自然數(shù)。

可選的，在所述的碳化硅薄膜制作方法中，所述碳氫化合物選自于CH₄、C₂H₄、C₃H₆、C₃H₈中的一種或至少兩種的混合物。

可選的，在所述的碳化硅薄膜制作方法中，每次遠程等離子體處理的時間為10-20秒。

可選的，在所述的碳化硅薄膜制作方法中，每次沉積的碳化硅薄膜的厚度范圍為10~100埃。

可選的，在所述的碳化硅薄膜制作方法中，每次沉積的碳化硅薄膜的厚度范圍為20~30埃。

可選的，在所述的碳化硅薄膜制作方法中，沉積碳化硅薄膜時采用的氣體為三甲基硅烷和NH₃。

可選的，在所述的碳化硅薄膜制作方法中，沉積碳化硅薄膜時采用的氣體為四甲基硅烷和NH₃。

相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種金屬阻擋層制作方法，所述金屬阻擋層為碳化硅薄膜，使用上述的碳化硅薄膜制作方法制作金屬阻擋層。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在淀積一定厚度的碳化硅薄膜后，采用碳氫化合物對其進行遠程等離子體處理，如此可去除碳化硅薄膜里的氮元素，并且由于是遠程等離子體處理，對被處理的碳化硅薄膜表面幾乎沒有任何損傷，這樣周而復始幾個循環(huán)達到目標厚度后結(jié)束，利用本發(fā)明制備出來的碳化硅薄膜氮含量極低，從而避免了光阻中毒的風險，并且每一層碳化硅薄膜均用遠程等離子體來進行處理，所以最后形成的碳化硅薄膜的品質(zhì)沒有任何的變差，不影響后續(xù)的蝕刻、濕法清洗等工藝，并可延長腔體內(nèi)一些部件的使用壽命。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例的碳化硅薄膜制作方法的流程圖；

圖2至圖5為本發(fā)明一實施例的碳化硅薄膜制作方法中的器件剖面示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明提供的碳化硅薄膜制作方法作進一步詳細說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。

下面以碳化硅薄膜作為金屬阻擋層為例詳細說明本發(fā)明的碳化硅薄膜制作方法，所述碳化硅薄膜制作方法包括下列步驟：

S1：采用含氮氣體沉積碳化硅薄膜；