一种形成保护膜的方法、保护膜及半导体工艺设备技术

技术编号:43281128 阅读:22 留言:0更新日期:2024-11-12 16:04
本发明专利技术公开了一种形成保护膜的方法、保护膜及半导体工艺设备,所述形成保护膜的方法通过在工艺腔室的内壁沉积第一保护膜,以及在第一保护膜的表面上沉积第二保护膜,第二保护膜的材质与第一保护膜的材质不同,且第二保护膜的致密度大于第一保护膜的致密度,使得保护膜具有更强的耐等离子体轰击能力,从而在PECVD工艺加工过程中,能够有效降低保护膜在等离子体的轰击下产生颗粒的几率,进而降低了晶圆表面产生颗粒缺陷的风险;同时,第二保护膜的平滑度大于第一保护膜的平滑度,有效提高了工艺腔室的阻抗环境的均匀性,进而在PECVD工艺加工过程中,能够有效保证等离子体在工艺腔室内分布的均匀性,提高了晶圆内和晶圆间的均匀性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造,尤其涉及一种形成保护膜的方法、保护膜及半导体工艺设备


技术介绍

1、pecvd(plasma enhanced chemical vapor deposition,等离子体增强化学气相沉积)是一种借助辉光放电等离子体在低真空下使气态源解离并重新组合反应,实现薄膜材料的生长的化学沉积系统,因其具备沉积速度快、沉积温度低且支持大多数介质薄膜的沉积的优势,而得到迅猛发展。为了预防pecvd工艺加工过程中的金属污染和颗粒污染以及提供稳定的阻抗环境,通常在工艺腔室的内壁上形成保护膜。但是,目前在pecvd工艺加工过程中,保护膜极易在等离子体的轰击下产生颗粒,造成颗粒污染,且无法保证工艺腔室的阻抗环境的均匀性。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题,本专利技术公开了一种形成保护膜的方法、保护膜及半导体工艺设备,以解决现有技术中保护膜极易在等离子体的轰击下造成颗粒污染,且无法保证工艺腔室的阻抗环境的均匀性的问题。

2、为实现上述技术目的,本专利技术实施例公开了如下技术方案:

3、第一方面,本专利技术实施例公开了一种形成保护膜的方法,包括:在工艺腔室的内壁沉积第一保护膜;在所述第一保护膜的表面上沉积第二保护膜;其中,所述第二保护膜的材质与所述第一保护膜的材质不同,且所述第二保护膜的致密度和平滑度大于所述第一保护膜的致密度和平滑度。

4、在一种实施方式中,所述第二保护膜包括氮掺杂碳化硅膜,和/或,所述第一保护膜包括氧化硅膜。

>5、在一种实施方式中,所述第二保护膜的厚度小于所述第一保护膜的厚度。

6、在一种实施方式中,所述第一保护膜的厚度大于或等于和/或,所述第二保护膜的厚度小于或等于

7、在一种实施方式中,在所述工艺腔室的内壁沉积第一保护膜时,向所述工艺腔室通入第一工艺气体,所述第一工艺气体包括第一反应气体和第二反应气体,所述第一反应气体包括含氧气体,所述第二反应气体包括含硅气体;

8、和/或,在所述第一保护膜的表面上沉积第二保护膜时,向所述工艺腔室通入第二工艺气体,所述第二工艺气体包括第三反应气体和第四反应气体,所述第三反应气体包括含氮气体,所述第四反应气体包括碳硅类气体。

9、在一种实施方式中,向所述工艺腔室同时通入所述第一反应气体和所述第二反应气体的时长达到第一预设时长时,控制第一射频电源开启向所述工艺腔室的内部施加第一射频功率;

10、和/或,向所述工艺腔室同时通入所述第三反应气体和所述第四反应气体的时长达到第二预设时长时,控制所述第一射频电源和第二射频电源开启,分别向所述工艺腔室的内部施加第二射频功率和第三射频功率,所述第一射频电源输出的射频信号的频率高于所述第二射频电源输出的射频信号的频率。

11、在一种实施方式中,在所述第二保护膜沉积结束之后,以及关闭所述第一射频电源和所述第二射频电源之前,还包括:

12、控制所述第一射频电源向所述工艺腔室的内部施加第四射频功率,所述第四射频功率小于所述第二射频功率。

13、在一种实施方式中,在向所述工艺腔室通入所述第一工艺气体时,向所述工艺腔室通入所述第一反应气体,并在达到第三预设时长时,开始向所述工艺腔室通入所述第二反应气体;

14、和/或,在向所述工艺腔室通入所述第二工艺气体时,向所述工艺腔室通入所述第三反应气体,并在达到第四预设时长时,开始向所述工艺腔室通入所述第四反应气体。

15、第二方面,本专利技术实施例公开了一种保护膜,所述保护膜包括在工艺腔室的内壁的厚度方向上依次设置的第一保护膜和第二保护膜;

16、其中,所述第二保护膜的材质与所述第一保护膜的材质不同,且所述第二保护膜的致密度和平滑度大于所述第一保护膜的致密度和平滑度。

17、在一种实施方式中,所述第二保护膜包括氮掺杂碳化硅膜,和/或,所述第一保护膜包括氧化硅膜。

18、在一种实施方式中,所述第二保护膜的厚度小于所述第一保护膜的厚度。

19、在一种实施方式中,所述第一保护膜的厚度大于或等于和/或,所述第二保护膜的厚度小于或等于

20、第三方面,本专利技术实施例公开了一种半导体工艺设备,包括:工艺腔室、进气组件、上电极组件、下电极组件和控制器,所述控制器包括至少一个处理器和至少一个存储器,所述存储器中存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述所述的形成保护膜的方法。

21、第四方面,本说明书实施例公开了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时,实现如上述所述的形成保护膜的方法。

22、第五方面,本说明书实施例公开了一种计算机程序产品或计算机程序,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序存储在计算机可读存储介质中;所述计算机设备的处理器从所述计算机可读存储介质读取所述计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述所述的形成保护膜的方法的步骤。

23、本专利技术公开的形成保护膜的方法、保护膜及半导体工艺设备,通过在工艺腔室的内壁沉积第一保护膜,以及在第一保护膜的表面上沉积第二保护膜,第二保护膜的材质与第一保护膜的材质不同,且第二保护膜的致密度大于第一保护膜的致密度,使得保护膜具有更强的耐等离子体轰击能力,从而在pecvd工艺加工过程中,能够有效降低保护膜在等离子体的轰击下产生颗粒的几率,进而降低了晶圆表面产生颗粒缺陷的风险;同时,第二保护膜的平滑度大于第一保护膜的平滑度,有效提高了工艺腔室的阻抗环境的均匀性,进而在pecvd工艺加工过程中,能够有效保证等离子体在工艺腔室内分布的均匀性,提高了晶圆内和晶圆间的均匀性。

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【技术保护点】

1.一种形成保护膜的方法,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,所述第二保护膜包括氮掺杂碳化硅膜,和/或,所述第一保护膜包括氧化硅膜。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二保护膜的厚度小于所述第一保护膜的厚度。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一保护膜的厚度大于或等于和/或,所述第二保护膜的厚度小于或等于

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述工艺腔室的内壁沉积第一保护膜时,向所述工艺腔室通入第一工艺气体,所述第一工艺气体包括第一反应气体和第二反应气体,所述第一反应气体包括含氧气体,所述第二反应气体包括含硅气体;

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,向所述工艺腔室同时通入所述第一反应气体和所述第二反应气体的时长达到第一预设时长时,控制第一射频电源开启向所述工艺腔室的内部施加第一射频功率;

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述第二保护膜沉积结束之后,以及关闭所述第一射频电源和所述第二射频电源之前,还包括:

8.根据权利要求5至7任一项所述的方法,其特征在于,在向所述工艺腔室通入所述第一工艺气体时,向所述工艺腔室通入所述第一反应气体,并在达到第三预设时长时,开始向所述工艺腔室通入所述第二反应气体;

9.一种保护膜,其特征在于,所述保护膜包括在工艺腔室的内壁的厚度方向上依次设置的第一保护膜和第二保护膜;

10.根据权利要求9所述的保护膜,其特征在于,所述第二保护膜包括氮掺杂碳化硅膜,和/或,所述第一保护膜包括氧化硅膜。

11.根据权利要求9所述的保护膜,其特征在于,所述第二保护膜的厚度小于所述第一保护膜的厚度。

12.根据权利要求11所述的保护膜,其特征在于,所述第一保护膜的厚度大于或等于和/或,所述第二保护膜的厚度小于或等于

13.一种半导体工艺设备,其特征在于,包括:工艺腔室、进气组件、上电极组件、下电极组件和控制器,所述控制器包括至少一个处理器和至少一个存储器,所述存储器中存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的形成保护膜的方法。

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【技术特征摘要】

1.一种形成保护膜的方法,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,所述第二保护膜包括氮掺杂碳化硅膜,和/或,所述第一保护膜包括氧化硅膜。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二保护膜的厚度小于所述第一保护膜的厚度。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一保护膜的厚度大于或等于和/或,所述第二保护膜的厚度小于或等于

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述工艺腔室的内壁沉积第一保护膜时,向所述工艺腔室通入第一工艺气体,所述第一工艺气体包括第一反应气体和第二反应气体,所述第一反应气体包括含氧气体,所述第二反应气体包括含硅气体;

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,向所述工艺腔室同时通入所述第一反应气体和所述第二反应气体的时长达到第一预设时长时,控制第一射频电源开启向所述工艺腔室的内部施加第一射频功率;

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述第二保护膜沉积结束之后,以及关闭所述第一射频电源和所述第二射频电源之前,还包...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘志鑫
申请(专利权)人:北京北方华创微电子装备有限公司
类型:发明
国别省市:

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