本发明专利技术提供一种用于在电介质膜的化学气相沉积（ＣＶＤ）中减小膜表面粗糙度的方法。所述方法可包含通过反应物从ＣＶＤ电介质膜的膜表面移除悬挂键。为减小电介质膜的表面粗糙度，另一方法可通过蒸汽环境中的反应物气体对所述电介质膜或先前电介质膜或者所述电介质膜及先前电介质膜的非化学计量膜表面进行钝化。所述电介质膜可包含出自以下群组中的至少一者：透紫外光氮化硅（ＵＶＳＩＮ）、富硅氧化物（ＳＲＯ）、二氧化硅（ＳｉＯ２）、氮化硅（Ｓｉ３Ｎ４）、磷硅酸盐玻璃（ＰＳＧ）或氧氮化硅（ＳｉＯＮ）。所述反应物气体可包含出自以下群组中的至少一者：氨气（ＮＨ３）、氢气（Ｈ２）、一氧化二氮（Ｎ２Ｏ）或氧气（Ｏ２）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的
涉及膜粗糙度及缺陷的减小。更特定来说，本专利技术涉及一种用于消除用于半导体或集成电路(IC或芯片)制作的化学气相沉积(CVD)膜(例如等离子增强化学气相沉积(PECVD)膜)的膜粗糙度的方法。
技术介绍
近年来，沉积层已受到关注，尤其是在半导体或IC制作的领域中。沉积是IC制造中的步骤。在沉积期间，举例来说，在硅晶片上沉积或生长电绝缘(电介质)或导电材料层。 一种类型的沉积为化学气相沉积(CVD)。CVD用于在衬底上沉积(例如)充当电介质(绝缘体)、金属(导体)或半导体(部分导体)的膜。在CVD工艺期间，含有待沉积的材料的原子的前驱物气体可在衬底表面上反应，从而形成固体材料薄膜。一种形式的CVD为等离子增强化学气相沉积(PECVD)。PECVD用作用于主要在一些衬底上从气体相(气相)到固态地沉积电介质薄膜的半导体制作沉积方法。所述工艺中涉及在形成反应的前驱物气体的等离子之后发生的一些化学反应。随着IC技术得到不断进步，在CVD及PECVD中，存在对提供具有受控表面粗糙度的膜的需要。由于平滑表面可允许光刻工艺中的良好结果，因此需要平滑表面。还存在对提供无缺陷的膜及对提供粘附到主体衬底的膜的需要。此外，存在对提供在厚度上以及在化学、电及机械性质上为均勻的膜的需要。可进一步需要在衬底工艺流程中消除或至少减小金属前电介质(PMD)、金属间电介质(IMD)及钝化模块处的膜粗糙度。可进一步需要改进缺陷监测，例如由科磊公司 (KLA-Tencor Corporation)提供的在线衬底缺陷监测。可进一步需要提供电介质层的平滑表面。
技术实现思路
根据一个实施例，提供一种用于在电介质膜的化学气相沉积(CVD)中减小膜表面粗糙度的方法。所述方法的一个步骤为通过用反应物对CVD电介质膜的膜表面进行钝化而从所述膜表面移除悬挂键。根据一个实施例，一种系统可包含用于通过化学气相沉积(CVD)在晶片上沉积电介质膜的构件及用于以电介质膜沉积序列原位引入反应物气体的构件。所述用于引入反应物气体的构件可操作以从通过CVD沉积的电介质膜的膜表面移除悬挂键。根据另一实施例，提供一种用于在电介质膜的化学气相沉积(CVD)中减小膜表面粗糙度的方法。电介质膜的表面粗糙度的减小是通过用蒸汽环境中的反应物气体对所述电介质膜或先前电介质膜或者所述电介质膜及先前电介质膜的非化学计量膜表面进行钝化来完成。根据另外的实施例，悬挂键移除步骤可通过从先前电介质膜的膜表面移除悬挂键而减小后续膜的表面粗糙度。悬挂键移除步骤可在主要膜沉积步骤之前或之后或者之前及之后完成。优选地，悬挂键移除步骤可以电介质膜沉积序列原位完成。在另外的实施例中，可沉积后续电介质膜，且其可包含出自以下群组中的至少一者金属前电介质(PMD)膜、金属间电介质(IMD)膜或钝化膜。所述电介质膜可包含出自以下群组中的至少一者透紫外光氮化硅(UVSIN)、富硅氧化物(SRO)、二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、磷硅酸盐玻璃(PSG)或氧氮化硅(SiON)。所述反应物气体可包含出自以下群组中的至少一者氨气(NH3)、氢气(H2)、一氧化二氮(N2O)或氧气(O2)。可存在适合于上文所提及方法及系统的数种CVD方法。举例来说，所述CVD方法可为出自以下群组中的一者热CVD(TCVD)、大气压CVD(APCVD)、低压CVD(LPCVD)、超高真空CVD(UHVCVD)、气溶胶辅助CVD(AACVD)、直接液体注入CVD(DLICVD)、微波等离子辅助 CVD (MPCVD)、等离子增强CVD (PECVD)、远距等离子增强CVD (RPECVD)、原子层CVD (ALCVD)、 热线CVD (HWCVD)、催化CVD (Cat-CVD)、热丝CVD (HFCVD)、金属有机化学气相沉积(MOCVD)、 混合的物理-化学气相沉积(HPCVD)、快速热CVD(RTCVD)或气相外延(VPE)。所述实施例中的至少一者可提供具有受控表面粗糙度的膜。所述实施例中的至少一者可提供无针孔的膜及粘附到主体衬底的膜。所述实施例中的至少一者可提供在厚度上以及在化学、电及机械性质上为均勻的膜。所述实施例中的至少一者可在衬底工艺流程中消除或至少减小金属前电介质 (PMD)、金属间电介质(IMD)及钝化模块处的膜粗糙度。此减小可使得光刻工艺能够变得较不重要。所述实施例中的至少一者可改进缺陷监测，例如由科磊(KLA-Tencor)提供的在线衬底缺陷监测。对膜粗糙度的此控制可使得KLA缺陷检测对更小大小的缺陷检测限度更敏感及精确。所述实施例中的至少一者可提供电介质层的平滑表面。此类平滑表面可为前端IC 装置提供更佳的底材面、可靠的装置特性。所属领域的技术人员根据以下说明及以上权利要求书将容易明了本专利技术的其它技术优点。本申请案的各种实施例仅获得所阐述的优点的子集。任一个优点对于所述实施例来说并非关键的。任何所主张实施例可在技术上与任何在前的所主张实施例组合。附图说明并入于本说明书中且构成其一部分的附解说明本专利技术的目前优选实施例，并与上文给出的一般说明及下文给出的优选实施例的详细说明一起用于以实例方式解释本专利技术的原理。图1图解说明非化学计量Si3N4分子的实例。图2图解说明膜层的实施例的实例。图3图解说明化学计量Si3N4分子的实例。图4图解说明膜层的实施例的实例。图5图解说明一个实施例的示范性方法的流程图。图6图解说明一个实施例的示范性方法的流程图。图7图解说明系统的示范性实施例。图8图解说明具有悬挂键形成物的示范性膜层的粗糙膜表面。图9图解说明根据所揭示方法的至少一个实施例的示范性膜层的平滑膜表面。具体实施例方式下文所描述的方法可用于减小任何适合膜粗糙度。然而，所描述的方法特别适合于在CVD工艺中(例如在半导体或IC制作领域中)减小(如果不消除的话)膜粗糙度。一种形式的CVD为等离子增强化学气相沉积(PECVD)。PECVD可用作用于在某一衬底上从气态(气相)到固态地沉积薄膜的沉积方法。PECVD适合于半导体或IC制作。衬底或晶片制作是半导体及IC制造的重要部分。制作工艺可涉及一系列操作，例如，氧化、掩蔽、蚀刻、掺杂、电介质沉积、金属化及钝化。举例来说，在沉积期间，可在例如硅晶片的衬底上沉积或生长电绝缘(电介质)材料、导电材料或其组合的膜或层。举例来说， 此膜可为可在多层金属结构中的任何金属层之前沉积的金属前电介质(PMD)膜，例如作为复合层膜中的分离初始层。膜层的另一实例可为在导体线或结构之间沉积的金属间电介质 (IMD)膜。膜层的另一实例为钝化膜，其为经沉积以保护电路免受损坏及污染的最终电介质层。可在此层中蚀刻开口以允许电探针及线接合对顶部金属层的接近。膜可包括一种或一种以上悬挂键。悬挂键可在原子失去其原本将能够键结到的相邻者时出现。此悬挂键为中断电子流且能够收集所述电子的缺陷。悬挂键可为破裂的共价键。由于大多数结晶材料上面的晶格原子的缺失而在其表面上可能存在悬挂键。固体材料中的结晶、非晶及甚至空位簇的成核(例如)对于半导体工业来说可为重要的。悬挂键可导致后续层的形成物，因为所述悬挂键可变为所述后续层的极具活性的成核位点。此类悬挂键形成物可致使膜层变得粗糙且不平坦。这些悬挂键形成物可随沉积于具有本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于在电介质膜的化学气相沉积（ＣＶＤ）中减小膜表面粗糙度的方法，其包括以下步骤：通过反应物移除ＣＶＤ电介质膜的膜表面上的悬挂键。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：兰斯·金，
申请(专利权)人：密克罗奇普技术公司，
类型：发明
国别省市：US
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