[发明专利]可去除累积在基底上的电荷的连续沉积多层膜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体元件的工艺方法，尤其涉及一种在含等离子体的化学气相沉积机台中连续沉积多层膜的方法。

背景技术

化学气相沉积工艺是一种将反应气体导入高温的反应腔室之中，藉由反应气体之间的化学反应来沉积薄膜的技术。化学气相沉积工艺是许多半导体工艺中经常使用的一种沉积方法。化学气沉积工艺可包括低压化学气相沉积(LPCVD)、常压化学气相沉积(APCVD)、等离子体增强型化学气相沉积(PECVD)以及高密度等离子体化学气相沉积(HDPCVD)等工艺，其中等离子体增强型化学气相沉积工艺和高密度等离子体化学气相沉积工艺因为工艺的温度低而被广泛应用。

以化学气相沉积工艺来连续沉积多层膜时，仅需将不同的反应气体通入反应室中进行化学反应，即可得到所需的堆叠膜层。然而，以含有等离子体的化学气相沉积工艺来沉积多层膜时，工艺中的电荷会因为静电吸附而残留在晶片上，导致下一膜层在沉积过程中射频延迟(RF delay)以及反射功率(reflective power)过高，使得所沉积的膜层的品质变差。另一方面，也有可能因为晶片上累积过多的电荷，而在沉积结束以顶针顶起晶片时，造成晶片破片的情形。

发明内容

本发明的目的是提供一种以含有等离子体的化学气相沉积工艺来连续沉积多层膜的方法，其可以减少电荷累积在基底上。

本发明的目的是提供一种以含有等离子体的化学气相沉积工艺来连续沉积多层膜的方法，其可以提升沉积膜的品质。

本发明的又一目的是提供一种以含有等离子体的化学气相沉积工艺来连续沉积多层膜的方法，其可以避免晶片在沉积结束取出时发生破片。

本发明提出一种在含等离子体的化学气相沉积机台中连续沉积多层膜的方法。此方法包括在化学气相沉积机台中进行第一等离子体沉积工艺，以在基底上形成第一膜层；进行第二等离子体沉积工艺，以在第一膜层上形成一第二膜层；以及进行一电荷去除步骤。电荷去除步骤包括通入一钝气，再抽去钝气。

依照本发明实施例所述，上述在含等离子体的化学气相沉积机台中连续沉积多层膜的方法中，钝气选自于惰性气体、氢气、氮气、氧气、二氧化碳、氨气、一氧化二氮及其组合所组成的族群。

依照本发明实施例所述，上述在含等离子体的化学气相沉积机台中连续沉积多层膜的方法中，钝气的流量为10-1000sccm，时间持续1-10秒。

依照本发明实施例所述，上述在含等离子体的化学气相沉积机台中连续沉积多层膜的方法，还包括在通入钝气之后，抽去钝气之前，点燃一等离子体，在持续一段时间后再关掉等离子体。点燃等离子体的功率为5-1000瓦特，优选的是10-200瓦特。

依照本发明实施例所述，上述在含等离子体的化学气相沉积机台中连续沉积多层膜的方法中，在通入钝气之前，还包括抽去化学气相沉积机台中的气体。

依照本发明实施例所述，上述在含等离子体的化学气相沉积机台中连续沉积多层膜的方法中，电荷去除步骤是在形成第一膜层与形成第二膜层之间进行，及/或在形成第二膜层之后进行。

依照本发明实施例所述，上述在含等离子体的化学气相沉积机台中连续沉积多层膜的方法中第二膜层为该多层膜的最后一层膜。

依照本发明实施例所述，上述在含等离子体的化学气相沉积机台中连续沉积多层膜的方法中，第一膜层与第二膜层其中之一为一含氮膜层，且电荷去除步骤是在形成含氮膜层之后进行。

依照本发明实施例所述，上述在含等离子体的化学气相沉积机台中连续沉积多层膜的方法中第一膜层/第二膜层包括氧化硅层/无机抗反射层、氮化硅层/无机抗反射层、阻障层/低介电常数材料层、氮化硅层/氧化硅介电层或氮氧化硅/氧化硅介电层。

依照本发明实施例所述，上述在含等离子体的化学气相沉积机台中连续沉积多层膜的方法中，阻障层的材质选自于氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、碳氧化硅(SiCO)、碳氮化硅(SiCN)、碳氮氧化硅(SiCNO)及其组合所组成的族群。

依照本发明实施例所述，上述在含等离子体的化学气相沉积机台中连续沉积多层膜的方法中，还包括在形成第二膜层之后，在基底上形成一第三膜层。

依照本发明实施例所述，上述在含等离子体的化学气相沉积机台中连续沉积多层膜的方法中，还包括在形成该第三膜层之后，进行另一电荷去除步骤。

依照本发明实施例所述，上述在含等离子体的化学气相沉积机台中连续沉积多层膜的方法中，中该第一膜层/该第二膜层/该第三膜层包括氧化硅层/氮化硅层/氧化硅层。