[发明专利]一种降低双大马士革氮化硅工艺颗粒的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域一种降低双大马士革氮化硅工艺（DDN工艺）颗粒的处理方法，尤其涉及一种铜制程工艺中降低双大马士革氮化硅工艺颗粒的处理方法。

背景技术

双大马士革氮化硅工艺（DDN工艺）在制程上，主要以DDN/Oxide/DDN/Oxide/DDN的薄膜堆积层的形式，而DDN用于金属间介质层的大马士革结构的刻蚀阻挡层，普遍用于130nm，110nm的铜制程工艺。

针对AMAT Producer的CVD设备，由于DDN工艺在制成上会与底下金属铜（Cu）接触。 而金属铜（Cu）在空气中放置易在表面形成氧化铜（CuO）, 这层氧化铜（CuO）的存在会破坏铜（Cu）与DDN薄膜之间的黏附性，影响后段工艺集成的可靠性和良率，甚至会造成产品上的薄膜剥落，产品报废。同时，在第一层DDN工艺淀积之前在等离子环境下用氨气进行预处理（NH3 pre-treatment），一方面利用氢离子（H⁺）还原氧化铜（CuO）中的铜（Cu）去除CuO；另一方面，由于工艺腔室（chamber）的表面主要成分为三氧化二铝（Al₂O₃），氨气进行预处理（NH₃ pre-treatment）本身残余的氢离子（H+）也会对主要成分为三氧化二铝（Al₂O₃）的工艺腔室表面，尤其是清洗头（ShowerHead）起到侵蚀作用，从而带来颗粒的聚集问题。此外，在利用NF₃进行清洁过程中残余的氟离子（F^-）也会对工艺腔室和清洗头表面起到侵蚀作用， 从而带来颗粒的聚集问题。这种对工艺腔室的侵蚀将减少清洗头的寿命，同时极大增加工艺腔室的保养频率。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种在保证DDN工艺中有效去除氧化铜（CuO），同时又能降低工艺腔室表面，特别是清洗头表面存在的颗粒问题。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

一种降低双大马士革氮化硅工艺颗粒的处理方法，其中，包括如下步骤：

步骤A、在硅片上形成铜的种子层；

步骤B、在所述铜的种子层上沉积覆盖一层铜的淀积层；

步骤C、对铜的淀积层进行研磨；

步骤D、将硅片送入反应腔室中，利用等离子条件下的NH₃气体对铜的淀积层的表面进行预处理，以清除在所述铜的淀积层的表面所形成的铜的氧化物；

步骤E、在反应腔室中，利用双大马士革氮化硅淀积工艺生成位于所述铜的淀积层上方的一层刻蚀阻挡层；

步骤F、用NF₃气体清洁反应腔室；

步骤G、在反应腔室中通入NO₂气体，用等离子条件下的NO₂气体除去反应腔室中所残余的氢和氟。

上述的降低双大马士革氮化硅工艺颗粒的处理方法，其中，等离子条件下，反应腔室内的气压为DDN薄膜工艺的淀积气压，气体喷头离硅片的距离为450~600mils，产生等离子体的射频的功率为0~2000W，N₂O的气体流量为3000~7000sccm。

上述的方法，其中，在反应腔室中通入N₂O气体的同时还通入有N₂气体，且N₂气体的流量为3000~7000sccm。

上述的方法，其中，还包括在刻蚀阻挡层上生长氧化层的步骤。

与已有技术相比，本发明的有益效果在于：操作简便，在保证有效去除氧化铜（CuO）从而确保铜（Cu）与DDN薄膜之间的黏附性，同时也达到抑制对工艺腔室表面，尤其是对清洗头的侵蚀问题，起到延长工艺腔室使用寿命、降低工艺腔室保养频率的作用。

附图说明

图1是本发明降低双大马士革氮化硅工艺颗粒的处理方法的工艺流程示意图。

具体实施方式

基于化学汽相沉积CVD而提出本发明，下面结合原理图和具体操作实施例对本发明作进一步说明。