【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及集成电路制造，尤其涉及一种薄膜沉积方法和装置。
技术介绍
1、对于互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor，cmos)工艺，在前道晶体管部分以及晶体管到金属导线的接触工艺完成之后，就会进入后道金属层互连制程。金属互连制程目前主要采用铝和铜作为互连材料，同时主要采用物理气相沉积(physical vapor deposition，pvd)来完成工艺。接着就是在金属互连层表面采用双大马士革镶嵌工艺形成通孔和沟槽结构，随后在通孔和沟槽结构内部形成扩散阻挡层。扩散阻挡层通常采用金属氮化物。因为整体器件具有通孔和沟槽的原因，扩散阻挡层的制备需要非常高的一致性和覆盖率，因此选用具有自限制特性的原子层沉积(atomic layerdeposition，ald)来完成。
2、目前，在pvd和ald这两道工艺实施过程中，互联层和扩散阻挡层都极其容易与氧发生反应，被氧化的互联层和扩散阻挡层电阻率普遍增大，漏电流也随之增大，导致器件的可靠性降低。因此，亟需一种薄膜沉积方法和装置以改善上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种薄膜沉积方法和装置，该方法用于在衬底的表面沉积薄膜，从而提升半导体器件的可靠性。
2、第一方面，本专利技术提供一种薄膜沉积方法，包括：s1：在腔室内放置衬底；向所述腔室通入氢气，控制等离子发生器解离所述氢气生成氢原子，以使所述氢原子与衬底表面的氧原子反应生成氢氧化合物；s
3、本专利技术提供的方法的有益效果为：本专利技术完全兼容ald设备；通过向所述腔室通入氢气，控制等离子发生器解离所述氢气生成氢原子，以使所述氢原子与衬底表面的氧原子反应生成氢氧化合物可以充分还原腔室环境，使腔室内的杂质含量降低，能够还原互连层的金属表面，保证后续cmos器件的可靠性；同时减少金属氮化物的杂质含量，增大金属氮化物的电导率。本专利技术通过轰击所述第一反应源，以使所述第一反应源中的有机化合物基团断裂离开所述衬底表面，使所述第一反应源中的金属原子留在所述衬底表面，有利于获得高纯度的金属氮化物薄膜，从而能够增大金属氮化物薄膜的电导率；通过增大电导率减小漏电流，有利于提升cmos器件的可靠性。
4、可选的，所述s1、s2和s3执行完之后均还向所述腔室通入惰性气体，所述惰性气体用于排出所述腔室内的副产物和过剩的反应物。
5、可选的，向所述腔室通入第一反应源前，还包括：获取腔室内氧气的含量值；若所述氧气的含量值高于预设氧含量值，继续向所述腔室通入惰性气体；若所述氧气的含量值不高于预设氧含量值，执行s2。
6、可选的，执行所述s1前，在所述衬底的表面形成互连层或扩散阻挡层。
7、可选的，所述第一反应源和所述第二反应源均呈流体状；所述第一反应源包括含钛或者钽的金属有机化合物；所述第二反应源包括氨气。
8、可选的，所述惰性气体包括氩气。
9、第二方面，本专利技术提供一种薄膜沉积装置，用于执行所述第一方面中任一项所述的方法，包括腔室、等离子发生器、喷淋器、氢气阀、第一反应源阀、第二反应源阀；所述腔室内设有样品座，用于装载衬底；所述氢气阀与所述腔室连通，所述氢气阀开启时用于向所述腔室通入氢气；所述等离子发生器位于所述腔室外侧，用于解离所述氢气生成氢原子，以使所述氢原子与衬底表面的氧原子反应生成氢氧化合物；所述第一反应源阀与所述腔室连通，所述第一反应源阀开启时用于向所述腔室通入第一反应源；所述喷淋器位于所述腔室内侧；用于轰击所述第一反应源，以使所述第一反应源中的有机化合物基团断裂离开所述衬底表面，使所述第一反应源中的金属原子留在所述衬底表面；所述第二反应源阀与所述腔室连通，所述第二反应源阀开启时用于向所述腔室通入第二反应源；所述等离子发生器，还用于解离所述第二反应源，生成含氮等离子体，以使所述含氮等离子体与所述金属原子反应形成金属氮化物薄膜。
10、可选的，所述第一反应源阀连通有第一惰性气体阀；所述第二反应源阀连通有第二惰性气体阀；所述氢气阀连通有第三惰性气体阀；所述第一惰性气体阀、所述第二惰性气体阀和所述第三惰性气体阀开启时均用于向所述腔室通入惰性气体，以排出所述腔室内的副产物和过剩的反应物。
11、可选的，所述腔室的一侧设有气体分析模块；所述气体分析模块用于获取腔室内氧气的含量值。
12、可选的，所述腔室连接有传样室；所述传样室设有传样模块，用于装载或卸载所述衬底。
13、可选的，腔室连接有真空模块；所述真空模块用于排出所述腔室内的气体；所述样品座连接有加热模块，用于将所述腔室加热至预设温度区间。
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1.一种薄膜沉积方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1、S2和S3执行完之后均还向所述腔室通入惰性气体，所述惰性气体用于排出所述腔室内的副产物和过剩的反应物。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，向所述腔室通入第一反应源前，还包括：获取腔室内氧气的含量值；若所述氧气的含量值高于预设氧含量值，继续向所述腔室通入惰性气体；若所述氧气的含量值不高于预设氧含量值，执行S2。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，执行所述S1前，在所述衬底的表面形成互连层或扩散阻挡层。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一反应源和所述第二反应源均呈流体状；所述第一反应源包括含钛或者钽的金属有机化合物；所述第二反应源包括氨气。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述惰性气体包括氩气。
7.一种薄膜沉积装置，用于所述权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，包括腔室、等离子发生器、喷淋器、氢气阀、第一反应源阀、第二反应源阀；
8.根据权利要求7所述的装置
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述腔室的一侧设有气体分析模块；所述气体分析模块用于获取腔室内氧气的含量值。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述腔室连接有传样室；所述传样室设有传样模块，用于装载或卸载所述衬底。
11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，腔室连接有真空模块；所述真空模块用于排出所述腔室内的气体；
...【技术特征摘要】
1.一种薄膜沉积方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s1、s2和s3执行完之后均还向所述腔室通入惰性气体，所述惰性气体用于排出所述腔室内的副产物和过剩的反应物。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，向所述腔室通入第一反应源前，还包括：获取腔室内氧气的含量值；若所述氧气的含量值高于预设氧含量值，继续向所述腔室通入惰性气体；若所述氧气的含量值不高于预设氧含量值，执行s2。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，执行所述s1前，在所述衬底的表面形成互连层或扩散阻挡层。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一反应源和所述第二反应源均呈流体状；所述第一反应源包括含钛或者钽的金属有机化合物；所述第二反应源包括氨...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱宝，罗夕琼，沈晓良，尹睿，张卫，
申请(专利权)人：上海集成电路制造创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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