【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体器件制造，更具体的说，涉及一种成膜方法及成膜装置。
技术介绍
1、由于微电子和深亚微米芯片技术的发展要求器件和材料的尺寸不断降低，而器件中的高宽比不断增加，这样所使用材料的厚度降低至几个纳米数量级。ald(atomic layerdeposition，原子层沉积)是一种可以将物质以单原子膜形式一层一层的镀在基底表面的方法，相比其它沉积方法，对薄膜的成份和厚度具有出色的控制能力，所制备的薄膜保形性好、纯度高且均匀，因此受到了半导体材料制备领域的青睐。
2、在半导体装置的制造过程中，通常会在半导体晶圆上通过原子层沉积(ald)等方法形成tin(氮化钛)膜等金属膜。在晶圆成膜之前，会进行对腔室表面进行预涂步骤，以在腔室表面形成tin薄膜。通过这一预涂步骤，能够有效防止腔室表面附着的颗粒向晶圆飞散。
3、然而，由于腔室降温等原因，腔室表面覆盖的tin薄膜可能会出现裂纹。这些裂纹中可能会隐藏tin分子和未被氮化的ti原子等颗粒。在工艺过程中，这些颗粒可能会飞散至晶圆表面，导致晶圆表面颗粒过高等问题。
4、目前，解决现有的tin腔室出现的金属污染或颗粒过高问题需要较长时间，而且不使用远程等离子体源(rps)清洁的热原子层沉积(thermal ald)腔室工艺的成本很高。
5、因此，防止晶圆受到金属污染和颗粒过高问题成为需要研究的关键问题。现有技术中采取对腔室壁进行涂层(coating)的方法，可以有效防止腔室内未被吸附在腔室壁上的颗粒飞溅至晶圆表面，从而避免了金属污染和颗粒
6、中国专利技术专利cn109423625b公开了一种成膜方法，该方法首先沉积12000个循环(cycles)的tin作为预涂层。随后，将温度降至200℃。然后，通入sih4在tin表面形成a-si，以覆盖腔室内的工艺套件表面及tin裂纹中的颗粒。接下来将晶圆移入腔室，并使用tdmat(四二甲胺基钛)、nh3和sih4沉积至少1个循环不含cl的tisin薄膜。
7、上述技术方案存在以下问题：
8、1)在使用tdmat作为钛源的过程中，由于它是一种含有碳元素的有机金属化合物，在沉积过程中可能会引入c元素污染，这种污染可能会影响tisin或tin薄膜的性能；
9、2)使用ticl4和tdmat两种含ti前驱体进行沉积，会增加生产成本；
10、3)tdmat是一种不含氯的钛源，属于有机金属化合物，分解温度比较低，需要降温至200℃沉积tisin或tin，如果降温过快或温度控制不当，可能会造成tin薄膜裂纹问题加剧和腔室内的tin薄膜剥落，并且对加热盘寿命有较大影响；
11、4)在沉积过程中，由于晶圆不能提前移入腔室，导致在加热盘上沉积较厚的tin薄膜，较厚的薄膜可能对后续工艺造成影响，并降低真空吸盘的寿命。
12、综上所述，上述技术方案存在多个问题需要解决。为了提高生产效率和降低成本，需要对现有的技术方案进行改进和完善。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种成膜方法及成膜装置，解决现有技术的半导体腔室内的颗粒飞溅至晶圆表面造成的金属污染和颗粒过高问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种成膜方法，包括以下步骤：
3、将晶圆移入腔室中，判断腔室内是否存在一定厚度的规定薄膜作为预涂层，如果存在，则进入下一步骤；
4、通入化学源气体，在预涂层上方沉积缓冲层；
5、通入前驱体，在缓冲层上方沉积规定薄膜，通入还原气体对残留的前驱体进行还原；
6、其中，所述规定薄膜为含ti金属薄膜，前驱体为无机含ti材料。
7、在一些实施例中，所述判断腔室内是否存在一定厚度的规定薄膜作为预涂层，进一步包括：
8、如果不存在预涂层，则沉积一定厚度的规定薄膜作为预涂层。
9、在一些实施例中，所述沉积一定厚度的规定薄膜作为预涂层，进一步包括以下步骤：
10、通入前驱体，使得前驱体吸附在腔室表面；
11、通入吹扫气体，吹扫腔室内多余的前驱体；
12、通入反应气体，与吸附在腔室表面的前驱体反应生成规定薄膜；
13、通入吹扫气体，吹扫腔室内多余的反应气体。
14、在一些实施例中，所述在预涂层上方沉积缓冲层，进一步包括以下步骤：
15、通入化学源气体，在预涂层上方形成缓冲层；
16、通入吹扫气体，吹扫腔室内多余的化学源气体。
17、在一些实施例中，所述在缓冲层上方，沉积规定薄膜，进一步包括以下步骤：
18、通入前驱体，使得前驱体吸附在缓冲层表面；
19、通入吹扫气体，吹扫腔室内多余的前驱体；
20、通入反应气体，与吸附在缓冲层表面的前驱体反应生成规定薄膜；
21、通入吹扫气体，吹扫腔室内多余的反应气体。
22、在一些实施例中，所述在预涂层上方沉积缓冲层步骤，同时还包括：
23、通入还原气体，对残留的前驱体进行还原。
24、在一些实施例中，所述还原气体为h2。
25、在一些实施例中，所述吹扫气体包括氮气和/或惰性气体。
26、在一些实施例中，所述反应气体为nh3。
27、在一些实施例中，所述缓冲层为非晶硅薄膜，化学源气体为二氯二氢硅。
28、在一些实施例中，所述沉积一定厚度的规定薄膜作为预涂层，对应的循环周期为至少10000个循环。
29、在一些实施例中，所述在预涂层上方沉积缓冲层，对应的循环周期为至少100个循环。
30、在一些实施例中，所述通入前驱体，在缓冲层上方沉积规定薄膜，通入还原气体对残留的前驱体进行还原，对应的循环周期为至少10个循环。
31、在一些实施例中，腔室内的工艺温度保持为同一个温度范围。
32、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种成膜装置，包括：
33、工艺腔室，内部设置有装载晶圆的晶圆载盘；
34、第一气体供给部，用于向所述工艺腔室导入化学源气体；
35、第二气体供给部，用于向所述工艺腔室导入前驱体；
36、第三气体供给部，用于向所述工艺腔室导入还原气体；
37、第四气体供给部，用于向所述工艺腔室导入反应气体；
38、第五气体供给部，用于向所述工艺腔室导入吹扫气体；
39、控制器，输出控制信号以控制所述工艺腔室、第一气体供给部、第二气体供给部、第三气体供给部、第四气体供给部以及第五气体供给部，以实施上述任一项所述的成膜方法。
40、本专利技术提出了一种成膜方法及成膜装置，适用于存在金属污染问题的腔室和颗粒较差的腔室，通过改善工艺、精确温度控制和优化晶圆入室时机，能够覆盖腔室内颗粒，有效控制颗粒在腔室内的扩散和污染，在提本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种成膜方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的成膜方法，其特征在于，所述判断腔室内是否存在一定厚度的规定薄膜作为预涂层，进一步包括：
3.根据权利要求2所述的成膜方法，其特征在于，所述沉积一定厚度的规定薄膜作为预涂层，进一步包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的成膜方法，其特征在于，所述在预涂层上方沉积缓冲层，进一步包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的成膜方法，其特征在于，所述通入前驱体，在缓冲层上方沉积规定薄膜，进一步包括以下步骤：
6.根据权利要求1或2或3所述的成膜方法，其特征在于，所述在预涂层上方沉积缓冲层步骤，同时还包括：
7.根据权利要求1所述的成膜方法，其特征在于，所述还原气体为H2。
8.根据权利要求3或4或5所述的成膜方法，其特征在于，所述吹扫气体包括氮气和/或惰性气体。
9.根据权利要求3或5所述的成膜方法，其特征在于，所述反应气体为NH3。
10.根据权利要求1所述的成膜方法，其特征在于，所述缓冲层为非晶硅薄膜，化学源气体
11.根据权利要求2所述的成膜方法，其特征在于，所述沉积一定厚度的规定薄膜作为预涂层，对应的循环周期为至少10000个循环。
12.根据权利要求1所述的成膜方法，其特征在于，所述在预涂层上方沉积缓冲层，对应的循环周期为至少100个循环。
13.根据权利要求1所述的成膜方法，其特征在于，所述通入前驱体，在缓冲层上方沉积规定薄膜，通入还原气体对残留的前驱体进行还原，对应的循环周期为至少10个循环。
14.根据权利要求1所述的成膜方法，其特征在于，腔室内的工艺温度保持为同一个温度范围。
15.一种成膜装置，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种成膜方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的成膜方法，其特征在于，所述判断腔室内是否存在一定厚度的规定薄膜作为预涂层，进一步包括：
3.根据权利要求2所述的成膜方法，其特征在于，所述沉积一定厚度的规定薄膜作为预涂层，进一步包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的成膜方法，其特征在于，所述在预涂层上方沉积缓冲层，进一步包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的成膜方法，其特征在于，所述通入前驱体，在缓冲层上方沉积规定薄膜，进一步包括以下步骤：
6.根据权利要求1或2或3所述的成膜方法，其特征在于，所述在预涂层上方沉积缓冲层步骤，同时还包括：
7.根据权利要求1所述的成膜方法，其特征在于，所述还原气体为h2。
8.根据权利要求3或4或5所述的成膜方法，其特征在于，所述吹扫气体包括氮气和/...
【专利技术属性】
技术研发人员：韦德，冯嘉恒，薛国标，刘英明，李广福，孙萌萌，赵郁晗，谭浩，孟令玉，
申请(专利权)人：拓荆科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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