反应腔室的清洗方法及半导体工艺方法技术

本申请实施例涉及一种反应腔室的清洗方法及半导体工艺方法。该清洗方法用于对反应腔室进行清洗，反应腔室的内壁形成有碳材料层，碳材料层的表面附着有介质材料层，所述清洗方法包括：于反应腔室内通入清洗气体，清洗气体、碳材料层及介质材料层反应形成挥发性产物，以去除介质材料层。通过在反应腔室的内壁形成有碳材料层，以及向反应腔室内通入可与碳材料层、介质材料层形成挥发性产物的清洗气体，使得吸附在碳材料层表面的介质材料层被去除掉，从而达到消除反应腔室内壁上的介质材料层掉落到反应腔室内形成颗粒沾污的目的。落到反应腔室内形成颗粒沾污的目的。落到反应腔室内形成颗粒沾污的目的。

【技术实现步骤摘要】
反应腔室的清洗方法及半导体工艺方法


[0001]本申请实施例涉及半导体
，特别是涉及一种反应腔室的清洗方法及一种半导体工艺方法。

技术介绍

[0002]电容器件是存储器件的重要组成部分，典型的电容器件主要采用TiN/ZrO2/TiN三明治结构，其中，金属材料TiN作为上电极板和下电极板，高介电常数材料ZrO2作为上电极板和下电极板之间的介质材料。
[0003]在制备电容器件的过程中发现，在沉积作为上电极板的氮化钛薄膜时，会有一部分的二氧化锆材料从晶圆表面溢出，形成二氧化锆涂层，这些二氧化锆涂层难以清除，并且会与氮化钛混合在一起形成二氧化锆和氮化钛混合涂层，并粘附在沉积腔室的内壁上，这会降低氮化钛在沉积腔室内壁上的粘附性，导致二氧化锆和氮化钛混合涂层从腔室内壁上掉落到沉积腔室内形成颗粒沾污，进而影响存储器件的性能，在沉积氮化钛薄膜时，如何消除二氧化锆和氮化钛混合涂层掉落对存储器件性能的影响成为急需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种反应腔室的清洗方法及一种半导体工艺方法，可以降低二氧化锆和氮化钛混合涂层掉落对存储器件性能的影响。
[0005]本申请提供一种反应腔室的清洗方法，用于对反应腔室进行清洗，所述反应腔室的内壁形成有碳材料层，所述碳材料层的表面附着有介质材料层，所述清洗方法包括：
[0006]于反应腔室内通入清洗气体，所述清洗气体、所述碳材料层及所述介质材料层反应形成挥发性产物，以去除所述介质材料层。
[0007]在其中一个实施例中，所述介质材料层的材料包括二氧化锆，所述清洗气体包括氯气。
[0008]在其中一个实施例中，所述反应腔室的内壁包括所述反应腔室的侧壁、所述反应腔室的底部及所述反应腔室的顶部中的至少一种。
[0009]在其中一个实施例中，所述碳材料层的厚度为500nm～5um。
[0010]在其中一个实施例中，所述清洗气体与所述碳材料层及所述介质材料层的反应温度为400℃
‑
600℃，所述清洗气体与所述碳材料层及所述介质材料层的反应压力为0torr
‑
20torr。
[0011]在其中一个实施例中，所述碳材料层的表面还形成有电极材料层，所述清洗气体包括第一清洗气体和第二清洗气体的混合气体，于所述反应腔室内通入所述混合气体，所述混合气体中的所述第一清洗气体与所述电极材料层反应，以去除所述电极材料层；所述混合气体中的所述第二清洗气体与所述碳材料层、所述介质材料层反应生成所述挥发性产物，以去除所述介质材料层。
[0012]在其中一个实施例中，所述清洗气体中第二清洗气体的体积百分比为5％～20％。
[0013]在其中一个实施例中，所述混合气体的气体流量为100sccm～1000sccm；于所述反应腔室内通入所述混合气体的过程中，所述反应腔室的温度为400℃～600℃，所述反应腔室的压力为0torr～20torr。
[0014]在其中一个实施例中，所述碳材料层的表面还形成有电极材料层，所述清洗气体包括第一清洗气体及第二清洗气体；所述于所述反应腔室内通入清洗气体包括：
[0015]于所述反应腔室内通入所述第一清洗气体，所述第一清洗气体与所述电极材料层反应，以去除所述电极材料层；
[0016]于所述反应腔室内通入所述第二清洗气体，所述第二清洗气体与所述碳材料层、所述介质材料层反应生成所述挥发性产物，以去除所述介质材料层。
[0017]在其中一个实施例中，所述第一清洗气体的气体流量为100sccm～1000sccm；所述第二清洗气体的气体流量为100sccm～1000sccm；所述第一清洗气体与所述电极材料层的反应温度为100℃～800℃，所述第一清洗气体与所述电极材料层的反应压力为0torr～100torr；所述第二清洗气体与所述碳材料层、所述介质材料层的反应温度为400℃～600℃，所述第二清洗气体与所述碳材料层、所述介质材料层的反应压力为0torr～20torr。
[0018]在其中一个实施例中，所述第一清洗气体与所述电极材料层的反应温度和所述第二清洗气体与所述碳材料层、所述介质材料层的反应温度不同。
[0019]在其中一个实施例中，所述介质材料层的材料包括二氧化锆，所述电极材料层的材料包括氮化钛；所述第一清洗气体包括三氟化氯，所述第二清洗气体包括氯气。
[0020]本申请还提供一种半导体工艺方法，所述半导体工艺方法于反应腔室内执行，所述反应腔室的内壁形成有碳材料层；所述半导体工艺方法包括：
[0021]提供基底，并将所述基底置于所述反应腔室内；
[0022]于所述基底上形成介质层，形成所述介质层的过程中，所述碳材料层的表面附着介质材料层；
[0023]采用如上述任一项所述的清洗方法对所述反应腔室进行清洗。
[0024]在其中一个实施例中，所述半导体工艺方法还包括：重复上述步骤N次，N为大于或等于2的整数。
[0025]本申请还提供一种半导体工艺方法，所述半导体工艺方法于反应腔室内执行，所述反应腔室的内壁形成有碳材料层；所述半导体工艺方法包括：
[0026]提供基底，并将所述基底置于所述反应腔室内；
[0027]于所述基底上形成下电极；
[0028]于所述下电极的表面形成介质层；
[0029]于所述介质层的表面形成上电极；其中，所述下电极、所述介质层和所述上电极共同构成电容器件，形成所述下电极的过程中和/或形成所述上电极的过程中，所述碳材料层的表面附着电极材料层，形成所述介质层的过程中，所述碳材料层的表面附着介质材料层；
[0030]采用如上述任一项所述的清洗方法对所述反应腔室进行清洗。
[0031]在其中一个实施例中，半导体工艺方法还包括：重复上述步骤M次，M为大于或等于2的整数。
[0032]上述反应腔室的清洗方法，用于对反应腔室进行清洗，所述反应腔室的内壁形成有碳材料层，所述碳材料层的表面附着有介质材料层，所述清洗方法包括：于反应腔室内通
入清洗气体，所述清洗气体、所述碳材料层及所述介质材料层反应形成挥发性产物，以去除所述介质材料层。通过在反应腔室的内壁形成有碳材料层，以及向反应腔室内通入可与碳材料层、介质材料层形成挥发性产物的清洗气体，使得吸附在碳材料层表面的介质材料层被去除掉，从而达到消除反应腔室内壁上的介质材料层掉落到反应腔室内形成颗粒沾污的目的。
[0033]上述半导体工艺方法，于反应腔室内执行，所述反应腔室的内壁形成有碳材料层。通过在反应腔室的内壁形成有碳材料层，以及向反应腔室内通入可与碳材料层、介质材料层形成挥发性产物的清洗气体，使得吸附在碳材料层表面的介质材料层被去除掉，从而达到消除反应腔室内壁上的介质材料层掉落到反应腔室内的基底上形成颗粒沾污，进而影响形成在基底上的半导体器件的性能的目的。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反应腔室的清洗方法，其特征在于，用于对反应腔室进行清洗，所述反应腔室的内壁形成有碳材料层，所述碳材料层的表面附着有介质材料层，所述清洗方法包括：于所述反应腔室内通入清洗气体，所述清洗气体、所述碳材料层及所述介质材料层反应形成挥发性产物，以去除所述介质材料层。2.根据权利要求1所述的清洗方法，其特征在于，所述介质材料层的材料包括二氧化锆，所述清洗气体包括氯气。3.根据权利要求1所述的清洗方法，其特征在于，所述反应腔室的内壁包括所述反应腔室的侧壁、所述反应腔室的底部及所述反应腔室的顶部中的至少一种。4.根据权利要求1所述的清洗方法，其特征在于，所述碳材料层的厚度为500nm～5um。5.根据权利要求1所述的清洗方法，其特征在于，所述清洗气体与所述碳材料层及所述介质材料层的反应温度为400℃
‑
600℃，所述清洗气体与所述碳材料层及所述介质材料层的反应压力为0torr
‑
20torr。6.根据权利要求1所述的清洗方法，其特征在于，所述碳材料层的表面还形成有电极材料层，所述清洗气体包括第一清洗气体和第二清洗气体的混合气体，于所述反应腔室内通入所述混合气体，所述混合气体中的所述第一清洗气体与所述电极材料层反应，以去除所述电极材料层；所述混合气体中的所述第二清洗气体与所述碳材料层、所述介质材料层反应生成所述挥发性产物，以去除所述介质材料层。7.根据权利要求6所述的清洗方法，其特征在于，所述清洗气体中第二清洗气体的体积百分比为5％～20％。8.根据权利要求6所述的清洗方法，其特征在于，所述混合气体的气体流量为100sccm～1000sccm；于所述反应腔室内通入所述混合气体的过程中，所述反应腔室的温度为400℃～600℃，所述反应腔室的压力为0torr～20torr。9.根据权利要求1所述的清洗方法，其特征在于，所述碳材料层的表面还形成有电极材料层，所述清洗气体包括第一清洗气体及第二清洗气体；所述于所述反应腔室内通入清洗气体包括：于所述反应腔室内通入所述第一清洗气体，所述第一清洗气体与所述电极材料层反应，以去除所述电极材料层；于所述反应腔室内通入所述第二清洗气体，所述第二清洗气体与所述碳材料层、所述介质材料层反应生成所述挥发性产物，以去除...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭宇峰，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：