[發明專利]半導體加工設備、沉積鈍化層方法及PRAM制作方法

在審

• 申請號: 202010527570.1
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111584411A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 黃元泰;周娜;李俊杰;李琳
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所;真芯（北京）半導體有限責任公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/02;H01L45/00;H01L27/24
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 房德權

1.一種半導體加工設備，其特征在于，包括刻蝕腔室、前驅氣體供給裝置、反應氣體供給裝置和氣體傳輸管路；

所述前驅氣體供給裝置和所述反應氣體供給裝置分別通過所述氣體傳輸管路與所述刻蝕腔室連通；

所述前驅氣體供給裝置用于通過所述氣體傳輸管路向所述刻蝕腔室供給前驅氣體，所述反應氣體供給裝置用于通過所述氣體傳輸管路向所述刻蝕腔室供給反應氣體，以利用所述前驅氣體和所述反應氣體對所述刻蝕腔室中的晶圓進行鈍化。

2.一種沉積鈍化層的方法，其特征在于，應用在如權利要求1所述的半導體加工設備中，所述方法包括：

在對所述刻蝕腔室中的目標膜層刻蝕后，原位循環執行鈍化層沉積過程，以在所述目標膜層上沉積鈍化層；

其中，所述鈍化層沉積過程包括：順次執行前驅氣體吸附工序、第一次吹掃工序、活化工序和第二次吹掃工序；

其中，所述前驅氣體吸附工序包括：通過所述前驅氣體供給裝置向所述刻蝕腔室中供給所述前驅氣體，以使所述目標膜層的表面吸附所述前驅氣體形成前驅體膜；

其中，所述第一次吹掃工序包括：先向所述刻蝕腔室供給吹掃氣體，再抽出所述吹掃氣體，以使所述前驅氣體隨所述吹掃氣體從所述刻蝕腔室中排出；

其中，所述活化工序包括：對所述前驅體膜進行活化；

其中，所述第二次吹掃工序包括：先向所述刻蝕腔室供給所述吹掃氣體，再抽出所述吹掃氣體，以使所述活化工序中的活化產物隨所述吹掃氣體從所述刻蝕腔室中排出。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述前驅氣體為TMS或SiH₄，所述鈍化層為SiO₂。

4.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述對所述前驅體膜進行活化，包括：

通過所述反應氣體供給裝置向所述刻蝕腔室中供給惰性氣體，并施加低偏置功率的射頻功率脈沖，以產生等離子體；

利用所述等離子體對所述前驅體膜進行活化。

5.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述原位循環執行鈍化層沉積過程，包括：

根據所述鈍化層的目標沉積厚度，確定執行所述鈍化層沉積過程的循環次數；

基于所述循環次數，原位循環執行所述鈍化層沉積過程。

6.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述前驅氣體吸附工序和所述活化工序的處理時間均控制在10秒以內。

7.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一次吹掃工序和所述第二次吹掃工序的處理時間均控制在3-10秒的范圍內。

8.一種相變隨機存儲器的制作方法，其特征在于，所述方法包括：

將待刻蝕的晶圓放置于刻蝕腔室，其中，所述待刻蝕的晶圓包括順次形成的半導體襯底、第一阻擋層、選通器件層、第二阻擋層、電極層、第三阻擋層、相變材料層、第四阻擋層和掩膜層；

對所述掩膜層、所述第四阻擋層和所述相變材料層進行刻蝕，并在刻蝕后，執行如權利要求2-7中任一項所述的沉積鈍化層的方法，在所述晶圓的表面原位沉積第一鈍化層；

對所述第一鈍化層、所述第三阻擋層、所述電極層、所述第二阻擋層和所述選通器件層進行刻蝕，并在刻蝕后，執行如權利要求2-7中任一項所述的沉積鈍化層的方法，在所述晶圓的表面原位沉積第二鈍化層。

9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述相變材料層為GST層，所述GST層的材料為Ge₂Sb₂Te₅，所述選通器件層為OTS層，所述OTS層的材料為GeSeAl。

10.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述電極層為鎢層或碳鎢層，所述第一阻擋層、所述第二阻擋層、所述第三阻擋層和所述第四阻擋層均為碳層。