[发明专利]一种提高金属阻挡层沉积质量的方法

说明书

本发明提供了一种提高金属阻挡层沉积质量的方法，通过在对半导体衬底表面进行除湿处理之前，先对其进行预热处理，预热处理可以造成半导体衬底边缘背面的由于受热不均匀而产生剥离物。再经过刷洗工艺将剥离物去除，然后再进行后续的除湿工艺、预清洁工艺和金属阻挡层沉积工艺，从而避免了现有的金属阻挡层沉积之后产生剥离缺陷，提高了金属阻挡层沉积质量，有利于后续工艺的顺利进行和提高整个器件的质量。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种提高金属阻挡层沉积质量的方法。

背景技术

随着集成电路工艺的发展以及关键尺寸按比例缩小，一些新工艺不断被引入，比如后段工艺中的金属阻挡层工艺，请参阅图1，为现有的金属阻挡层沉积方法的流程示意图，其主要步骤包括：

步骤L01：高温去除半导体衬底表面的湿气；去除湿气的温度较高，一般在 350℃左右。

步骤L02：对半导体衬底表面进行预清洁；

步骤L03：在半导体衬底表面沉积金属阻挡层。

在上述金属阻挡层沉积之后，常常产生剥离缺陷，原因如下：由于后段工艺的复杂性，在沉积金属阻挡层之前不可避免地将在半导体衬底边缘靠近背面的位置存在表面不平整等缺陷；经过上述步骤L01的去除湿气的高温环境，会造成半导体衬底边缘背面出现热应力不均匀的问题，从而造成半导体衬底边缘背面产生剥离物，剥离物可能会落在半导体衬底表面的任何地方包括功能区。

通常解决上述剥离物缺陷的方法，是在金属阻挡层沉积工艺完成后，对半导体衬底表面进行刷洗工艺，虽然刷洗工艺能够去除半导体衬底表面的剥离缺陷，但是，同时也去除了部分金属阻挡层，破坏了金属阻挡层的完成性。由于剥离物通常位于半导体衬底的功能区，所以覆盖于剥离物上的金属阻挡层会随剥离物的剥离而去除，这可能导致功能区的金属阻挡层缺失；金属阻挡层对于后续工艺十分重要，因此，研究此剥离物去除的方法是十分重要的。

另有一种方法，通过增加半导体衬底边缘的刻蚀工艺将其优化，但是这种方法需要专业的刻蚀机台，而且需要评估其对整个工艺的影响，耗费大量人力物力，因此，也不是最优化的方式。

发明内容

为了克服以上问题，本发明旨在提供一种提高金属阻挡层沉积质量的方法，从而在沉积金属阻挡层之前将半导体衬底表面的剥离物去除，避免金属阻挡层沉积之后产生剥离缺陷。

本发明提供了一种提高金属阻挡层沉积质量的方法，其包括：

步骤01：提供一个表面具有介质层的半导体衬底；

步骤02：对所述半导体衬底进行预热处理；

步骤03：对所述半导体衬底表面进行刷洗工艺；

步骤04；去除所述半导体衬底表面的湿气并进行预清洁过程；

步骤05：在所述半导体衬底上沉积金属阻挡层。

优选地，所述步骤01中，包括：所述介质层的形成包括依次在半导体衬底上沉积刻蚀阻挡层和金属隔离层；所述步骤05包括：在所述金属隔离层表面沉积金属阻挡层。

优选地，所述步骤02中，所述预热处理采用的温度为350-450℃。

优选地，所述步骤02中，所述预热处理在真空环境下进行，所采用的时间大于3秒。

优选地，所述步骤03中，采用水进行所述刷洗工艺。