碳化硅薄膜制作方法以及金属阻挡层制作方法技术

本发明专利技术公开了一种碳化硅薄膜制作方法，在淀积一定厚度的碳化硅薄膜后，采用碳氢化合物对其进行远程等离子体处理，如此可去除碳化硅薄膜里的氮元素，并且由于是远程等离子体处理，对被处理的碳化硅薄膜表面几乎没有任何损伤，这样周而复始几个循环达到目标厚度后结束，利用本发明专利技术制备出来的碳化硅薄膜氮含量极低，从而避免了光阻中毒的风险，并且每一层碳化硅薄膜均用远程等离子体来进行处理，所以最后形成的碳化硅薄膜的品质没有任何的变差，并可延长腔体内一些部件的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路制造领域，特别涉及ー种。
技术介绍
随着CMOS晶体管尺寸不断縮小到次微米级，正如摩尔定律的预测，在高效率、高密度集成电路中的晶体管数量上升到几千万个。这些数量庞大的有源元件的信号集成需要多达八层以上的高密度金属连线，然而这些金属连线带来的电阻和寄生电容已经成为限制这种高效集成电路速度的主要因素。基于这个因素的推动，半导体エ业从原来的铝互连线エ艺发展成金属铜互连线エ艺，金属铜减少了金属连线层间的电阻，增强了电路的稳定性。同时，利用低介电介质(Low-K)材料，低介电介质材料減少了金属连线层间的寄生电容。而 金属阻挡介质层也由传统的氮化娃过渡到了碳化娃(NDC :Nitrogen Doped Carbide)。传统的碳化硅薄膜在淀积时，需要使用NH3等含氮的反应气体，而在后续的曝光刻蚀エ艺中，由于NH3等含氮的反应气体中的氮元素会使得光阻有中毒的风险，使得光阻质量下降，最终导致半导体互联关键尺寸不一致。
技术实现思路
本专利技术提供ー种碳化硅薄膜制作方法，以解决现有的碳化硅薄膜中氮元素含量高，使得光阻有中毒的风险的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供ー种碳化硅薄膜制作方法，包括SI :采用含氮气体沉积碳化硅薄膜；S2 :采用碳氢化合物对所述碳化硅薄膜进行远程等离子体处理；重复所述步骤SI至S2，直至形成目标厚度的碳化硅薄膜。可选的，在所述的碳化硅薄膜制作方法中，所述碳氢化合物为分子式为CxHy成份的气体，其中，x、y为大于或等于I的自然数。可选的，在所述的碳化硅薄膜制作方法中，所述碳氢化合物选自于ch4、C2H4, C3H6,C3H8中的一种或至少两种的混合物。可选的，在所述的碳化硅薄膜制作方法中，每次远程等离子体处理的时间为10-20秒。可选的，在所述的碳化硅薄膜制作方法中，每次沉积的碳化硅薄膜的厚度范围为10 100埃。可选的，在所述的碳化硅薄膜制作方法中，每次沉积的碳化硅薄膜的厚度范围为20 30埃。可选的，在所述的碳化硅薄膜制作方法中，沉积碳化硅薄膜时采用的气体为三甲基硅烷和NH3。可选的，在所述的碳化硅薄膜制作方法中，沉积碳化硅薄膜时采用的气体为四甲基硅烷和NH3。相应的，本专利技术还提供ー种金属阻挡层制作方法，所述金属阻挡层为碳化硅薄膜，使用上述的碳化硅薄膜制作方法制作金属阻挡层。与现有技术相比，本专利技术在淀积一定厚度的碳化硅薄膜后，采用碳氢化合物对其进行远程等离子体处理，如此可去除碳化硅薄膜里的氮元素，并且由于是远程等离子体处理，对被处理的碳化硅薄膜表面几乎没有任何损伤，这样周而复始几个循环达到目标厚度后结束，利用本专利技术制备出来的碳化硅薄膜氮含量极低，从而避免了光阻中毒的风险，并且每ー层碳化硅薄膜均用远程等离子体来进行处理，所以最后形成的碳化硅薄膜的品质没有任何的变差，不影响后续的蚀刻、湿法清洗等エ艺，并可延长腔体内一些部件的使用寿命。附图说明 图I为本专利技术一实施例的碳化硅薄膜制作方法的流程图；图2至图5为本专利技术一实施例的碳化硅薄膜制作方法中的器件剖面示意图。具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术提供的碳化硅薄膜制作方法作进ー步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。下面以碳化硅薄膜作为金属阻挡层为例详细说明本专利技术的碳化硅薄膜制作方法，所述碳化硅薄膜制作方法包括下列步骤SI :采用含氮气体沉积碳化硅薄膜；首先，如图2所示，提供衬底100，所述衬底100上形成有低K介质层101及形成于低K介质层101中的铜互连线102 ;所述衬底100可具体包括硅基底以及各类功能器件等，其中，所述娃基底例如为单晶娃，绝缘体上娃(SOI)等，所述器件可以为CMOS晶体管等；所述低K介质层101包括但不限于以下材料掺杂硼、碳的娃的氧化物或者由Dow Chemical公司推出的SiLK等。随后，如图2所示，采用含氮气体在衬底100上沉积预设厚度的碳化硅薄膜103a。可利用等离子体增强化学气相沉积エ艺(PECVD)形成所述预设厚度的碳化硅薄膜103a，其中，所述等离子体增强化学气相沉积エ艺的エ艺条件例如为压强flOtorr，电功率100(Tl500W，温度350°C。所述等离子体增强化学气相沉积エ艺的反应气体为3MS (三甲基硅烷)和NH3，或者为4MS (四甲基硅烷)和NH3。此步骤中还可采用氦气(He)作为反应的保护气体，以保证反应顺利进行，不被空气当中的氧气干扰。可知，由于碳化硅沉积过程中使用了 NH3等含氮的反应气体，因此碳化硅薄膜中不可避免的存在氮元素。S2 :采用碳氢化合物对所述碳化硅薄膜进行远程等离子体处理；如图3所示，采用碳氢化合物对碳化硅薄膜进行远程等离子体处理，碳化硅薄膜中的氮元素与碳氢化合物产生的等离子体发生反应，从而显著的減少了碳化硅薄膜中的氮的含量；并且，由于是远程等离子体处理，即，等离子体是腔外产生然后通过管路通入腔内，对被处理的碳化硅薄膜表面几乎没有任何损伤，因而最后形成的碳化硅薄膜的品质没有任何的变差，不影响后续的蚀刻、湿法清洗等エ艺，并可延长腔体内一些部件的使用寿命。所述碳氢化合物为分子式为CxHy成份的气体，x、y为大于或等于I的自然数，本实施例中，所述碳氢化合物选自于CH4、C2H4、C3H6、C3H8中的一种或至少两种的混合物。需要说明的是，所述碳氢化合物的反应气体的选择并不限于上述具体气体，其不能够用于限定本专利技术，具体碳氢成分的反应气体的选择可根据实际エ艺来确定，并且，本领域技术人员可通过有限次实验获知具体的远程等离子处理工艺參数，此处不再限定。最后，重复所述步骤SI至S2，直至形成目标厚度的碳化硅薄膜。其中，毎次沉积的碳化硅薄膜的厚度范围优选为1(Γ100埃，更优选的厚度范围为2(Γ30埃，此时的厚度恰好与远程等离子体处理能达到的厚度相吻合，从而达到去氮处理的最佳效果。如图4和图5所示，本实施例中，共重复两次沉积过程和两次远程等离子体处理，即分别沉积碳化硅薄膜103a、103b，每次远程等离子体处理的时间为1(Γ20秒，从而形成了目标厚度的碳化硅薄膜103。综上所述，本专利技术在淀积一定厚度的碳化硅薄膜后，采用碳氢化合物对其进行远程等离子体处理，如此可去除碳化硅薄膜里的氮元素，并且由于是远程等离子体处理，对被处理的碳化硅薄膜表面几乎没有任何损伤，这样周而复始几个循环达到目标厚度后结束，利用本专利技术制备出来的碳化硅薄膜氮含量极低，从而避免了光阻中毒的风险，并且每ー层碳化硅薄膜均用远程等离子体来进行处理，所以最后形成的碳化硅薄膜的品质没有任何的变差，不影响后续的蚀刻、湿法清洗等エ艺，并可延长腔体内一些部件的使用寿命。需要说明的是，本实施例只是示意性的表示了碳化硅薄膜制作过程，而并未对衬底中公知的结构进行详细描述，但是本领域技术人员应是知晓的。此外，本专利技术的碳化硅薄膜制作方法不仅仅适用于金属阻挡层的制作过程，还可以应用其它需要使用碳化硅薄膜且不希望其中具有较多氮元素的场合。显然，本领域的技术人员可以对专利技术进行各种改动和变型而不脱离本专利技术的精神和范围。这样，倘若本专利技术的这些修改和变型属于本专利技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本专利技术也意图包括这些改动和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳化娃薄膜制作方法，包括 Si:采用含氮气体沉积碳化硅薄膜； S2 :采用碳氢化合物对所述碳化硅薄膜进行远程等离子体处理； 重复所述步骤SI至S2，直至形成目标厚度的碳化硅薄膜。2.如权利要求I所述的碳化硅薄膜制作方法，其特征在于，所述碳氢化合物为分子式为CxHy成份的气体，其中，X、y为大于或等于I的自然数。3.如权利要求2所述的碳化硅薄膜制作方法，其特征在于，所述碳氢化合物选自于CH4, C2H4, C3H6, C3H8中的一种或至少两种的混合物。4.如权利要求I所述的碳化硅薄膜制作方法，其特征在于，每次远程等离子体处...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文广，陈玉文，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：