一种降低颗粒产生的方法技术

本发明专利技术及半导体制造领域，尤其涉及一种降低颗粒产生的方法。通过在低k薄膜淀积之前，每卡硅片开始时的清洗程式通过判断腔体淀积硅片前是否进行周期性清洗程式。如果没有,则执行经过优化的每卡硅片开始时的清洗程式。每卡硅片开始时的清洗程式优化的实施，增强薄膜对工艺腔室内的黏附性，极大地降低了工艺过程中颗粒从喷头上掉下的可能性，从而降低了此工艺的颗粒问题，提高了产品的良率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及。
技术介绍
在半导体制造过程中，后段金属互联工艺中，低k工艺淀积低介电常数薄膜，减低金属间的寄生电容，提高器件的传输速度。在实际工艺制程中，在使用生产机台的低k介质层沉积工艺中，一般为一卡硅片淀积后执行如下判断决定是否执行清洁程式。其中，清洁程式的作用是用来清理腔体内薄膜。工艺腔室如果淀积相同的程式，不会执行此清洁工艺。这时，喷头上的薄膜变厚，腔体的状况变差。当腔体空闲时系统会自动执行每卡硅片开始时的清洗程式，也不能完全使腔体状态变好。此时，工艺腔室中淀积薄膜时，使硅片产生颗粒问题。每卡硅片开始时的清洗程式的作用就是使工艺腔室预热，事先在工艺腔室中创造薄膜生长环境，每卡硅片开始时的清洗程式通常采用3步，即:淀积+清洁+加热的方式。淀积是低介电质薄膜，此薄膜较为疏松，其首先直接与工艺腔室中的喷头接触，加热的作用是形成致密的低介电质薄膜，使腔体事先达到开始工艺的状态，以提高工艺的稳定性。现有的每卡硅片开始时的清洗程式，只是预热腔体，清洁腔体功能有限。如果，喷头淀积完一卡(25片)硅片没有进行清洗程式，即使进行每卡硅片开始时的清洗程式，也不能改变工艺腔状况，造成颗粒问题。在量产中发现有颗粒问题，颗粒在硅片上的分布是随机的。由于腔体包含两个步骤还会执行周期性清洗程式，即每3片清洁一次。受影响的硅片以每6片的第一对颗粒比较严重。此颗粒问题造成硅片报废，严重影响产品良率。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术公开了，其具体的技术方案为:，其特征在于，包括以下步骤:步骤S1，于机台腔室内的娃片上沉积低k介质层；步骤S2，判断后续硅片是否同样进行低k介质层沉积，如不是，则对所述机台腔室进行清洗，如是则进行步骤S3 ；步骤S3，判断所述机台腔室是否进行周期清洁工艺，如是，则进行清洁工艺并对所述后续硅片进行低k介质层的沉积，如不是，则进行步骤S4 ;步骤S4:对所述机台腔室进行多层清洁工艺。上述的方法，其特征在于，所述步骤S3中清洁工艺包括:淀积低介电质薄膜；对所述机台腔室进行清洗；对所述机台腔室进行加热，以形成致密的低介电质薄膜。上述的方法，其特征在于，所述步骤S4中的多层清洁工艺包括:对所述机台腔室进行清洗；对所述机台腔室进行加热；淀积低介电质薄膜；再次对所述机台腔室进行清洗；再次对所述机台腔室进行加热，以形成致密的低介电质薄膜。上述的方法，其特征在于，使用He和NF3对所述机台腔室进行清洗。上述技术方案具有如下优点或有益效果:通过在低k薄膜淀积之前，每卡硅片开始时的清洗程式通过判断腔体淀积硅片前是否进行周期性清洗程式。如果没有，则执行经过优化的每卡硅片开始时的清洗程式。每卡硅片开始时的清洗程式优化的实施，增强薄膜对工艺腔室内的黏附性，极大地降低了工艺过程中颗粒从喷头上掉下的可能性，从而降低了此工艺的的颗粒问题，提高了产品的良率。【附图说明】通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术及其特征、夕卜形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本专利技术的主旨。图1是本申请流程图。【具体实施方式】下面结合附图和具体的实施例对本专利技术作进一步的说明，但是不作为本专利技术的限定。当晶体管器件结构完成之后，进入后端铜工艺，需要淀积低k介电质层，与金属铜一起提高半导体器件的速度。在先进半导体制造工艺中，BD工艺是后端金属互联主要工艺之一。该工艺的主流机台为应用材料厂商生产的机台；腔体在薄膜淀积之后需要使用干式清洗(dry clean)方式进行腔体清洁。对于不同厚度薄膜的淀积clean频率也不一样；通常为1片/1清洗和多片/1清洗方式。对于多片/1清洗中，连续淀积多片片硅片后，集中一次周期性清洗对工艺腔室中累积的薄膜进行一次清洗。同时，淀积一卡硅片(25片)时，会有清洁程式。但是，如果后续有淀积相同程式，系统不会执行此程式。在实际量产中发现低k介电质层沉积工艺有颗粒问题，颗粒在硅片上的分布是随机的，并且具有明显的周期效应，每个周期的第一对颗粒比较严重。这种颗粒问题极大地影响产品稳定性，严重的会造成产品报废。本专利技术针对上述存在的问题，分析颗粒的产生机理，并通过优化工艺中的每卡硅片开始时的清洗程式，采用降低喷头的薄膜厚度，同时增强薄膜在工艺腔室内壁的粘附性，从而降低了此工艺的颗粒问题，提高工艺的稳定性，提高了产品的良率。本专利技术具体的工艺方法为:步骤S1，于机台腔室内的娃片上沉积低k介质层；步骤S2，判断后续硅片是否同样进行低k介质层沉积，如不是，则对机台腔室进行清洗，如是则进行步骤S3 ；步骤S3，判断机台腔室是否进行周期清洁工艺，如是，则进行清洁工艺并对后续硅片进行低k介质层的沉积，如不是，则进行步骤S4 ;步骤S4:对机台腔室进行多层清洁工艺。由于低k介电质层沉积的工艺特点，是连续淀积一卡硅片后，当其它的相同程式的产品进入机台时，清洁程式不会执行，如果工艺腔空闲较长之后硅片开始程式之前，会进行每卡硅片开始时的清洗程式程式。每卡硅片开始时的清洗程式是恢复工艺腔室的环境使之与晶圆淀积相同。低k介电质层沉积工艺的每卡硅片开始时的清洗程式分为3步:淀积+清洁+加热。淀积的薄膜性质本身比较松散，如果工艺腔空闲之前，喷头上的累积薄膜较厚，进行每卡硅片开始时的清洗程式时，喷头上容易掉下颗粒。本专利技术针对颗粒的产生机理，当工艺腔淀积相同程式的硅片，通过优化每卡硅片开始时的清洗程式工艺，并且判断工艺腔是否进行了周期性清洗程式，来决定腔体是否进行清洁，从而提高产品的良率和工艺的效率。通过对现有技术中颗粒产生的机理进行分析:工作机台的工艺腔中主要部件是喷头，底座，气体管道。当喷头上的薄膜较厚时，清洁不彻底，薄膜非常容易从喷头上掉下来形成颗粒。所以在工作机台的每卡硅片开始时的清洗程式中，加入清洁和加热步骤，形成较致密的薄膜黏附在喷头上不掉下来。同时在每卡硅片开始时的清洗程式中加入判断功能，执行相同程式时，如果已经进行周期性清洗程式，则不用执行每卡硅片开始时的清洗程式中的前两步，否则执行每卡硅片开始时的清洗程式中的整个步骤。具体的，每卡硅片开始时的清洗程式的整个工艺程式为:对机台腔室进行清洗；对机台腔室进行加热；淀积低介电质薄膜；再次对机台腔室进行清洗；再次对机台腔室进行加热，以形成致密的低介电质薄膜。且在对机台腔室进行清洗时是使用He和NFJ#所述机台腔室进行清洗的。在工艺腔进行相同的程式淀积时，优化每卡硅片开始时的清洗程式工艺，通过判断腔体淀积硅片前是否进行周期性清洗程式。如果已经执行则可以直接淀积，如果没有则执行经过优化的每卡硅片开始时的清洗程式程式。每卡硅片开始时的清洗程式工艺优化的实施，是通过增加工艺的判断步骤即:(清洁+加热)+淀积+清洁+加热来实现的。通过在低k薄膜淀积之前每卡硅片开始时的清洗程式通过判断腔体淀积硅片前是否进行周期性清洗程式。如果没有，则执行经过优化的每卡硅片开始时的清洗程式。每卡硅片开始时的清洗程式优化的实施，增强薄膜对工艺腔室内的黏附性，极大地降低了工艺过程中颗粒从喷头上掉下的可能性，从而降低了此工艺的颗粒问题，提高了产品的良率。本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低颗粒产生的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，于机台腔室内的硅片上沉积低k介质层；步骤S2，判断后续硅片是否同样进行低k介质层沉积，如不是，则对所述机台腔室进行清洗，如是则进行步骤S3；步骤S3，判断所述机台腔室是否进行周期清洁工艺，如是，则进行清洁工艺并对所述后续硅片进行低k介质层的沉积，如不是，则进行步骤S4；步骤S4：对所述机台腔室进行多层清洁工艺。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘波涛，钟飞，王科，韩晓刚，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31