一种晶圆氧化物去除及除气的装置、方法和工艺设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种晶圆氧化物去除及除气的装置、方法和工艺设备，装置包括：处理腔体，用于在第一温度和第一压力下，对晶圆进行第一时间的表面金属氧化物去除处理，和在第二温度和第二压力下，对同一个晶圆进行第二时间的去除表面氧气和水汽的除气处理；通过加热模块将晶圆的温度加热至第一温度或第二温度；通过第一进气口通入甲酸气体，以去除晶圆表面的金属氧化物；通过第二进气口向处理腔体内部通入氮气或惰性气体，以对晶圆进行除气处理；通过第一抽气口进行抽气控制，以保持第一压力或第二压力。本发明专利技术具有简化工艺，节省工艺时间，提高效率，增加产能，节省成本和减少等离子体诱导损伤等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造，尤其涉及一种晶圆氧化物去除及除气的装置、方法和工艺设备。

技术介绍

1、在半导体芯片的制造过程中，半导体晶圆表面上沉积的金属的表面很容易产生一层天然的金属氧化物。在物理气相沉积(pvd)设备的制程中，为了减少金属氧化物对芯片接触电阻的增加，在金属沉积前的预清洁腔体中，一般会采用等离子体或者远程等离子体的方法来刻蚀掉这些金属氧化物，然后再在金属氧化物去除后的金属表面上继续沉积新的金属，产生互连或者作为接触层。

2、在45nm以上节点，预清洁腔体一般采用电感耦合等离子体(icp)或者电容耦合等离子体(ccp)的方法产生的氩等离子体来去除上述的金属氧化物。但是到了45nm及以下节点，低介电常数(low k)的介质层被采用，介电常数一般低于3.9，用以减少电阻电容的延迟(rc延迟)。低介电常数材料的使用，使得氩等离子体不能被用在预清洁上，因为氩等离子体的轰击作用，会破坏低介电常数材料的结构和特性，使其材料的介电常数值(k值)升高。并且，轰击会产生大量的热，使得晶圆表面的刻蚀均匀性差别比较大，影响晶圆制造的性能。同时，如果腔体设本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种晶圆氧化物去除及除气的装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的晶圆氧化物去除及除气的装置，其特征在于，所述处理腔体用于在一个处理周期中，先对所述晶圆进行金属氧化物去除处理，再对同一个所述晶圆进行除气处理，或先对所述晶圆进行除气处理，再对同一个所述晶圆进行金属氧化物去除处理。

3.根据权利要求2所述的晶圆氧化物去除及除气的装置，其特征在于，所述第一进气口和所述第二进气口设于所述处理腔体的侧壁上，所述第一抽气口设于所述处理腔体的底部上，所述第一进气口设有第一进气控制阀，所述第二进气口设有第二进气控制阀，所述第一抽气口设有第一抽气控制阀，所述第二进气口...

【技术特征摘要】

1.一种晶圆氧化物去除及除气的装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的晶圆氧化物去除及除气的装置，其特征在于，所述处理腔体用于在一个处理周期中，先对所述晶圆进行金属氧化物去除处理，再对同一个所述晶圆进行除气处理，或先对所述晶圆进行除气处理，再对同一个所述晶圆进行金属氧化物去除处理。

3.根据权利要求2所述的晶圆氧化物去除及除气的装置，其特征在于，所述第一进气口和所述第二进气口设于所述处理腔体的侧壁上，所述第一抽气口设于所述处理腔体的底部上，所述第一进气口设有第一进气控制阀，所述第二进气口设有第二进气控制阀，所述第一抽气口设有第一抽气控制阀，所述第二进气口还用于在所述第一进气控制阀打开的同时，通过所述第二进气控制阀控制向所述处理腔体内部通入氮气或惰性气体，以调整通入的甲酸气体的浓度或者压力；或者，所述第二进气口还用于通过所述第二进气控制阀控制通入的氮气或惰性气体的流量，并与所述第一抽气控制阀的抽气控制相配合，以调整所述处理腔体内部的压力，达到稳定压力下的动态气体流动。

4.根据权利要求3所述的晶圆氧化物去除及除气的装置，其特征在于，还包括：第二抽气口，所述第二抽气口设于所述处理腔体的底部或者侧壁上，并连接高真空冷泵；在一个处理周期中，先进行金属氧化物去除处理后，再对同一个所述晶圆进行除气处理前，在所述第一进气控制阀关闭状态下，通过所述加热模块将所述晶圆的温度加热至第三温度，通过所述第一抽气口进行抽气，当所述处理腔体内部处于第三压力以下时，关闭所述第一抽气控制阀，通过所述第二进气口通入氮气或惰性气体，当所述处理腔体内部处于第四压力以上时，关闭所述第二进气控制阀，通过所述第一抽气口进行抽气，使所述处理腔体内部处于第五压力以下，以进行第一排气处理，然后再对同一个所述晶圆进行除气处理；在依次完成一个处理周期中的金属氧化物去除处理和除气处理后，或依次完成一个处理周期中的除气处理和金属氧化物去除处理后，还在所述第一进气控制阀和所述第二进气控制阀关闭状态下，先通过所述第一抽气口进行抽气，使所述处理腔体内部处于第七压力以下，再通过所述第二抽气口进行抽气，使所述处理腔体内部处于第八压力以下，以进行第二排气处理，所述第二排气处理含于一个处理周期中。

5.根据权利要求4所述的晶圆氧化物去除及除气的装置，其特征在于，所述第一排气处理的另一种实现方式是，在所述第一进气控制阀关闭状态下，通过所述加热模块将所述晶圆的温度加热至第三温度，通过所述第一抽气口进行抽气，当所述处理腔体内部处于第三压力以下时，关闭所述第一抽气控制阀，打开所述第二抽气口进行抽气，使所述处理腔体内部处于第六压力以下，以进行所述第一排气处理，然后再对同一个所述晶圆进行除气处理。

6.根据权利要求5所述的晶圆氧化物去除及除气的装置，其特征在于，还包括：设于所述处理腔体中的支撑平台，所述支撑平台用于支撑晶圆，所述加热模块包括设于所述支撑平台上的底部加热器，所述底部加热器用于将所述晶圆的温度加热至所述第一温度、所述第二温度或所述第三温度。

7.根据权利要求6所述的晶圆氧化物去除及除气的装置，其特征在于，所述加热模块还包括设于所述处理腔体内的顶部上的顶部加热器，所述顶部加热器用于与所述底部加热器配合，对所述晶圆进行快速加热。

8.根据权利要求5所述的晶圆氧化物去除及除气的装置，其特征在于，所述第一抽气控制阀包括第一隔离阀和蝶阀，所述第一隔离阀用于打开或关闭所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄占超，宋涛，张兴刚，吴昊，
申请(专利权)人：安泊智汇半导体设备上海有限公司，
类型：发明
国别省市：