[發(fā)明專(zhuān)利]一種非晶硅薄膜的沉積方法及沉積設(shè)備

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910325601.2
• 申請(qǐng)日: 2019-04-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111826632A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹勇;王曉龍;陸鳴曄
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海新微技術(shù)研發(fā)中心有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C23C16/24
• 分類(lèi)號(hào): C23C16/24;C23C16/02;C23C16/44
• 代理公司: 北京知元同創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞

本發(fā)明公開(kāi)了一種非晶硅薄膜的沉積方法及沉積設(shè)備，其中沉積方法包括：在半導(dǎo)體晶圓片沉積前利用流體噴洗半導(dǎo)體晶圓片，所述流體的噴射壓力大于預(yù)設(shè)壓力值；檢驗(yàn)噴洗處理后的半導(dǎo)體晶圓片的表面的顆粒，直到所述半導(dǎo)體晶圓片的表面的顆粒數(shù)量小于預(yù)設(shè)數(shù)量時(shí)，停止所述利用流體噴洗半導(dǎo)體晶圓片的操作；清洗CVD機(jī)臺(tái)沉積腔體，并在所述沉積腔體中沉積預(yù)設(shè)厚度的非晶硅薄膜，進(jìn)行覆蓋保護(hù)；將半導(dǎo)體晶圓片通過(guò)CVD機(jī)臺(tái)的傳送機(jī)構(gòu)，傳入所述沉積腔體進(jìn)行非晶硅薄膜沉積。本發(fā)明能解決薄膜脫膜的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路制造化學(xué)氣相沉積領(lǐng)域，特別涉及一種非晶硅薄膜的沉積方法及沉積設(shè)備。

背景技術(shù)

晶圓級(jí)化學(xué)氣相沉積(CVD)非晶硅(amorphous siliconα-Si)長(zhǎng)膜工藝是采用Plasma(電漿-等離子電子云)解離氣體并在襯底(通常是晶圓)上沉積薄膜的技術(shù)。外界電場(chǎng)的激勵(lì)下使反應(yīng)氣體電離形成等離子體，在等離子體內(nèi)部及襯底表面，發(fā)生一系列復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)，在用輝光放電分解SiH4制備非晶硅薄膜。沉積的非晶硅薄膜具有高電阻溫度系數(shù)、低的熱導(dǎo)性、良好的機(jī)械性能和可采用與硅集成工藝完全兼容的方法制備的優(yōu)點(diǎn)。

微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)是集微傳感器、微執(zhí)行器和控制電路、接口、通信等于一體的微型器件。MEMS是一項(xiàng)革命性的新技術(shù)，廣泛應(yīng)用于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，是一項(xiàng)關(guān)系到國(guó)家的科技發(fā)展、經(jīng)濟(jì)繁榮和國(guó)防安全的關(guān)鍵技術(shù)。MEMS側(cè)重于超精密機(jī)械加工，涉及微電子、材料、力學(xué)、化學(xué)、機(jī)械學(xué)諸多學(xué)科領(lǐng)域。它的學(xué)科面涵蓋微尺度下的力、電、光、磁、聲、表面等物理、化學(xué)、機(jī)械學(xué)的各分支。常見(jiàn)的產(chǎn)品包括MEMS加速度計(jì)、MEMS麥克風(fēng)、微馬達(dá)、微泵、MEMS光學(xué)傳感器、MEMS壓力傳感器、MEMS陀螺儀、MEMS濕度傳感器、MEMS氣體傳感器等,以及它們的集成產(chǎn)品。

在MEMS工藝中，非晶硅薄膜應(yīng)用在各種器件當(dāng)中，為電子器件提供獨(dú)特的性能。非晶硅薄膜可以在硅晶圓基底上進(jìn)行沉積，常會(huì)遇到非晶硅薄膜Peeling(脫膜)的現(xiàn)象，通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，與晶圓Particle(顆粒)強(qiáng)相關(guān)。顆粒位置易導(dǎo)致薄膜鼓起和脫落，而通常的晶圓表面噴洗后直接沉積的工藝，不能滿(mǎn)足非晶硅沉積對(duì)顆粒的嚴(yán)苛要求，所以需要開(kāi)發(fā)新的新的非晶硅薄膜沉積工藝，來(lái)解決非晶硅薄膜脫膜的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明旨在提供一種非晶硅薄膜的沉積方法，以解決薄膜脫膜的問(wèn)題。

具體而言，本發(fā)明提供一種非晶硅薄膜的沉積方法，包括：在半導(dǎo)體晶圓片沉積前利用流體噴洗半導(dǎo)體晶圓片，所述流體的噴射壓力大于預(yù)設(shè)壓力值；

檢驗(yàn)噴洗處理后的半導(dǎo)體晶圓片的表面的顆粒，直到所述半導(dǎo)體晶圓片的表面的顆粒數(shù)量小于預(yù)設(shè)數(shù)量時(shí)，停止所述利用流體噴洗半導(dǎo)體晶圓片的操作；

清洗CVD機(jī)臺(tái)沉積腔體，并在所述沉積腔體中沉積預(yù)設(shè)厚度的非晶硅薄膜，進(jìn)行覆蓋保護(hù)；

將半導(dǎo)體晶圓片通過(guò)CVD機(jī)臺(tái)的傳送機(jī)構(gòu)，傳入所述沉積腔體進(jìn)行非晶硅薄膜沉積。

進(jìn)一步地，在所述將半導(dǎo)體晶圓片通過(guò)CVD機(jī)臺(tái)的傳送機(jī)構(gòu)，傳入所述沉積腔體進(jìn)行非晶硅薄膜沉積的步驟之后還包括：

清洗CVD機(jī)臺(tái)沉積腔體，并在所述沉積腔體中沉積預(yù)設(shè)厚度的非晶硅薄膜，進(jìn)行覆蓋保護(hù)。

進(jìn)一步地，所述在半導(dǎo)體晶圓片沉積前利用流體噴洗半導(dǎo)體晶圓片的步驟包括：

在半導(dǎo)體晶圓片沉積前，利用位于半導(dǎo)體晶圓片的片表面上方的噴頭將清洗液噴灑到該半導(dǎo)體晶圓片的片表面，對(duì)半導(dǎo)體晶圓片的片表面進(jìn)行清洗。

進(jìn)一步地，所述噴頭的噴嘴離半導(dǎo)體晶圓片距離在10～20mm，所述半導(dǎo)體晶圓片在噴洗時(shí)的旋轉(zhuǎn)速度為2000～4000rmp，以對(duì)半導(dǎo)體晶圓片的片表面進(jìn)行清洗。

進(jìn)一步地，所述預(yù)設(shè)壓力值為15Mpa，所述流體的噴射壓力還小于25Mpa。