[發明專利]半導體設備的成膜方法以及半導體設備的氮化鋁成膜方法

有效

• 申請號: 201610407507.8
• 申請日: 2016-06-12
• 公開（公告）號: CN107492478B
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 王軍;董博宇;郭冰亮;耿玉潔;馬懷超
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;張天舒

本發明揭示一種半導體設備的成膜方法及半導體設備的氮化鋁成膜方法。半導體設備的成膜方法包括依序進行多次濺射流程，各濺射流程包括步驟：將基板載入腔室內并放置于承載底座上；將遮蔽盤移至靶材與基板之間；在腔室內通入惰性氣體以對靶材進行表面修飾工藝；進行預濺射，以對靶材的表面進行預處理；將遮蔽盤從靶材與基板之間移開，并利用靶材對基板進行主濺射，在基板上形成薄膜；將基板移出腔室；并且，對第N批次基板進行的濺射流程的表面修飾工藝與對第N+1批次基板進行的濺射流程的表面修飾工藝具有不同的工藝參數，且N為大于0之正整數。本發明的半導體設備的成膜方法及半導體設備的氮化鋁成膜方法，能夠改善成膜質量，提升成膜厚度均勻性。

技術領域

本發明涉及一種半導體設備的成膜方法，特別涉及一種半導體設備的氮化鋁成膜方法。

背景技術

物理氣相沉積(physical vapor deposition,PVD)濺射工藝已廣泛用于現今的半導體集成電路、發光二極管(light emitting diode，LED)、太陽能電池及顯示器等工藝中。在PVD濺射設備的腔室中，通常是利用高功率直流電源連接至靶材，通過加載功率將腔室內的工作氣體激發為等離子體(plasma)，并吸引等離子體中的離子轟擊濺射靶材，以此使靶材的材料被濺射下來而沉積在晶片等基板上。不同的應用領域通常對濺射功率、濺射速率等工藝參數的要求也有所不同，但基本上對于提升成膜質量、成膜厚度均勻性以及增加設備產能的努力方向卻是非常明確的。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種半導體設備的成膜方法，其利用濺射方式形成薄膜，并在形成薄膜之前先對靶材進行表面修飾工藝。本發明的方法通過在不同次的濺射流程的表面修飾工藝時采用不同的工藝參數的作法，以此使得在不同次的濺射流程中的靶材具有不同的表面狀態，進而對于不同次的濺射流程的主濺射的成膜均勻性的偏移現象產生補償效果，以提高成膜質量及成膜厚度均勻性。

本發明的一些實施例提供一種半導體設備的成膜方法，包括依序進行多次濺射流程，以分別在多批次基板上形成薄膜，其中各濺射流程包括下列步驟：將基板載入腔室內并放置于承載底座上；將遮蔽盤移至靶材與基板之間；在腔室內通入惰性氣體以對靶材進行表面修飾工藝；進行預濺射，以對靶材的表面進行預處理；將遮蔽盤從靶材與基板之間移開，并利用靶材對基板進行主濺射，以在基板上形成薄膜；將基板移出腔室；并且，對第N批次基板進行的濺射流程的表面修飾工藝與對第N+1批次基板進行的濺射流程的表面修飾工藝具有不同的工藝參數，且N為大于0之正整數。

本發明的一些實施例提供一種半導體設備的氮化鋁成膜方法，包括依序進行多次濺射流程，以分別在多批次基板上形成氮化鋁薄膜，其中各濺射流程包括下列步驟：將基板載入腔室內并放置于承載底座上；將遮蔽盤移至含鋁靶材與基板之間；在腔室內通入惰性氣體以對含鋁靶材進行表面修飾工藝；進行預濺射，以對含鋁靶材的表面進行預處理，使含鋁靶材的表面由富鋁狀態轉變為過渡狀態；將遮蔽盤從靶材與基板之間移開，并在腔室內通入惰性氣體及含氮氣體且以并含鋁靶材對基板進行主濺射以在基板上形成氮化鋁薄膜；將基板移出腔室；并且對第N批次基板進行的濺射流程的表面修飾工藝與對第N+1批次基板進行的濺射流程的表面修飾工藝具有不同的工藝參數，且N為大于0的正整數。

在本發明的半導體設備的成膜方法以及半導體設備的氮化鋁成膜方法中，依序進行的多次濺射流程是用以分別在多批次基板上形成薄膜。每次濺射流程的表面修飾工藝可去除靶材表面的殘留物，而通過在針對多批次基板所進行的不同次的濺射流程的表面修飾工藝中采用不同的工藝參數可補償在多次的濺射流程的表面修飾工藝對于成膜厚度均勻性產生的負面影響(例如成膜均勻性朝向特定方向偏移的問題)，故可達到改善成膜質量以及提升成膜厚度均勻性等效果。

附圖說明

圖1為本發明一些實施例的半導體設備的成膜方法的流程示意圖；

圖2A為本發明一些實施例的半導體設備的成膜方法示意圖；