具有氟殘留或氯殘留的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的處理方法
【專(zhuān)利摘要】一種具有氟殘留或氯殘留的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的處理方法，包括：將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)置于等離子體處理腔室內(nèi)，通入第一氣體，其包括轟擊氣體，使第一氣體產(chǎn)生第一等離子體，利用第一等離子體對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行脫氟處理或脫氯處理；通入第二氣體，使其產(chǎn)生第二等離子體，利用第二等離子體對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行表面鈍化處理。通過(guò)脫氟處理或脫氯處理，防止氟殘留或氯殘留與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的相應(yīng)層發(fā)生反應(yīng)，阻止半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)受到腐蝕?？紤]到進(jìn)行脫氟處理或脫氯處理之后半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中可能會(huì)存在少量氯殘留或氟殘留，可對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行表面鈍化處理以在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面形成鈍化層，防止具有氟殘留或氯殘留的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)與水分接觸，進(jìn)而避免了在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中形成晶體缺陷。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有氟殘留或氯殘留的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別是涉及一種具有氟殘留或氯殘留的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體刻蝕工藝中常常會(huì)利用一些含氟的刻蝕氣體或含氯的刻蝕氣體，含氟氣體會(huì)電離出氟離子(F-)，含氯氣體會(huì)電離出氯離子(CD，氟離子及氯離子會(huì)與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的相應(yīng)層發(fā)生反應(yīng)從而達(dá)到刻蝕的目的?？涛g完成之后，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中會(huì)有氟殘留或氯殘留，所述氟殘留或氯殘留會(huì)給半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)帶來(lái)諸多不利的影響:如腐蝕半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)、在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面形成晶體缺陷(crystal defect)等等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是對(duì)具有氟殘留或氯殘留的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理，以消除氟殘留或氯殘留給半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)帶來(lái)的不利影響。
[0004]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種具有氟殘留或氯殘留的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的處理方法，包括:
[0005]將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)置于等離子體處理腔室內(nèi)，向等離子體處理腔室中通入第一氣體，所述第一氣體包括轟擊氣體，使所述第一氣體產(chǎn)生第一等離子體，利用所述第一等離子體對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行脫氟處理或脫氯處理；
[0006]進(jìn)行所述脫氟處理或脫氯處理之后，向等離子體處理腔室中通入第二氣體，使所述第二氣體產(chǎn)生第二等離子體，利用所述第二等離子體對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行表面鈍化處理。
[0007]可選地，所述轟擊氣體包括Ar。
[0008]可選地，所述脫氟處理或脫氯處理的工藝參數(shù)包括:Ar的流量為20sCCm?500sccm,壓強(qiáng)為 5mTorr ?200mTorr,功率為 100W ?1500W。
[0009]可選地,所述第一氣體還包括反應(yīng)氣體,所述反應(yīng)氣體包括H2。
[0010]可選地，所述脫氟處理或脫氯處理的工藝參數(shù)包括:Ar的流量為20sCCm?500sccm, H2 的流量為 20sccm ?500sccm,壓強(qiáng)為 5mTorr ?200mTorr,功率為 100W ?1500W。
[0011]可選地，所述第二氣體包括CH4及N2。
[0012]可選地，所述表面鈍化處理的工藝參數(shù)包括=CH4的流量為20sccm?500sccm，N2的流量為20sccm?500sccm,壓強(qiáng)為5mTorr?200mTorr,功率為100W?1500W。
[0013]可選地，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括暴露在所述第一等離子體及第二等離子體下的鋁墊。
[0014]可選地，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括暴露在所述第一等離子體及第二等離子體下的鋁墊，利用CH4及N2進(jìn)行所述表面鈍化處理之前，向等離子體處理腔室中通入02，使O2產(chǎn)生等離子體，利用由O2產(chǎn)生的等離子體對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行表面鈍化處理。
[0015]可選地，利用由O2產(chǎn)生的等離子體對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行表面鈍化處理的工藝參數(shù)包括:02的流量為20sccm?500sccm,壓強(qiáng)為5mTorr?200mTorr,功率為IOOW?1500W。
[0016]可選地，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括暴露在所述第一等離子體及第二等離子體下的圖形化氮化鈦層。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0018]本發(fā)明所提供的具有氟殘留或氯殘留的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的處理方法包括:將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)置于等離子體處理腔室內(nèi)，向等離子體處理腔室中通入第一氣體，第一氣體包括轟擊氣體，使第一氣體產(chǎn)生第一等離子體，利用第一等離子體對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行脫氟處理或脫氯處理；然后，向等離子體處理腔室中通入第二氣體，使第二氣體產(chǎn)生第二等離子體，利用第二等離子體對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行表面鈍化處理。通過(guò)脫氟處理或脫氯處理，防止氟殘留或氯殘留與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的相應(yīng)層發(fā)生反應(yīng)，阻止半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)受到腐蝕?？紤]到進(jìn)行脫氟處理或脫氯處理之后半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中可能會(huì)存在少量氯殘留或氟殘留，可對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行表面鈍化處理以在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面形成鈍化層，防止具有氟殘留或氯殘留的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)與水分接觸，進(jìn)而避免了在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中形成晶體缺陷。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明中對(duì)具有氟殘留或氯殘留的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理的流程圖；
[0020]圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的剖視圖；
[0021]圖3是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖，通過(guò)具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的可實(shí)施方式的一部分，而不是其全部。根據(jù)這些實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下可獲得的所有其它實(shí)施方式，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0023]圖1是本發(fā)明中對(duì)具有氟殘留或氯殘留的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理的流程圖，如圖1所示，具有氟殘留或氯殘留的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的處理方法包括:
[0024]步驟S1:將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)置于等離子體處理腔室內(nèi)，向等離子體處理腔室中通入第一氣體，第一氣體包括轟擊氣體，使第一氣體產(chǎn)生第一等離子體，利用第一等離子體對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行脫氟處理或脫氯處理；
[0025]步驟S2:向等離子體處理腔室中通入第二氣體，使第二氣體產(chǎn)生第二等離子體，利用第二等離子體對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行表面鈍化處理。
[0026]下面結(jié)合兩個(gè)【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0027]實(shí)施方式一
[0028]如圖2所示，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10包括半導(dǎo)體襯底11、形成在半導(dǎo)體襯底11上的介電層
12、形成在介電層12上的圖形化金屬層13及形成在圖形化金屬層13和介電層12上的鈍化層(passivation layer) 14,圖形化金屬層13用作焊盤(pán)(bonding pad),鈍化層14中具有暴露出部分圖形化金屬層13的開(kāi)口 141。
[0029]在一個(gè)實(shí)施例中，圖形化金屬層13的材料包括鋁或鋁銅合金，稱(chēng)這種圖形化金屬層13為鋁墊(Al pad)。在介電層12上形成鋁墊13時(shí)，首先在介電層12上形成一層鋁層(未圖示)，然后，在鋁層上形成圖形化光刻膠層，接著，利用干法刻蝕去除未被圖形化光刻膠層覆蓋的鋁層，形成圖形化的鋁層，即為鋁墊13。鋁層的刻蝕氣體通常為含氯氣體，如BC13、CCl4, SiCl4, Cl2，之所以選擇含氯氣體作為鋁層的刻蝕氣體是因?yàn)槠淇涛g產(chǎn)物為揮發(fā)性氣體，容易從刻蝕腔室中抽走。然而，刻蝕形成鋁墊13之后，鋁墊13中會(huì)有氯殘留16。
[0030]鈍化層14的材料通常為氧化硅，在鈍化層14中形成開(kāi)口 141時(shí)，首先，在鈍化層14上形成圖形化光刻膠層，接著，利用干法刻蝕去除未被圖形化光刻膠層覆蓋的鈍化層14。鈍化層14的刻蝕氣體通常為含氟氣體，如CF4、SF6，之所以選擇含氟氣體作為鈍化層14的刻蝕氣體是因?yàn)槠渚哂辛己玫目涛g選擇比及各向異性性能。然而，刻蝕形成暴露出部分鋁墊13的開(kāi)口 141之后，鋁墊13中會(huì)有氟殘留17。
[0031]氯殘留16會(huì)與鋁墊13發(fā)生反應(yīng)并生成AlCl3,當(dāng)鋁墊13與水分接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生以下的自循環(huán)反應(yīng):化學(xué)反應(yīng)(I)的生成物Al (OH) 3會(huì)分解成Al2O3及H2O,從而在鋁墊13表面形成晶體缺陷(crystal defect),這種晶體缺陷的主要成分是Al2O3 ? nH20,影響了招墊13的焊接性能，另外，化學(xué)反應(yīng)(I)的生成物HCl能與鋁墊13發(fā)生反應(yīng)，以致鋁墊13受到腐蝕；化學(xué)反應(yīng)(2)的生成物AlCl3又可以作為反應(yīng)物繼續(xù)與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(1)，如此循環(huán)反應(yīng)。
[0032]A1C13+3H20 —A1(0H)3+3HC1 (I)
[0033]2A1+6HC1 — 2A1C13+3H2 (2)
[0034]氟殘留17會(huì)與鋁墊13發(fā)生反應(yīng)并生成AlF3，當(dāng)鋁墊13與水分接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生以下的自循環(huán)反應(yīng):化學(xué)反應(yīng)(3)的生成物Al (OH) 3會(huì)分解成Al2O3及H2O,從而在鋁墊13表面形成晶體缺陷(crystal defect),這種晶體缺陷的主要成分是Al2O3 ? nH20,影響了招墊13的焊接性能，另外，化學(xué)反應(yīng)(3)的生成物HF能與鋁墊13發(fā)生反應(yīng)，以致鋁墊13受到腐蝕；化學(xué)反應(yīng)(4) 的生成物AlF3又可以作為反應(yīng)物繼續(xù)與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(3)，如此循環(huán)反應(yīng)。
[0035]A1F3+3H20 — Al (OH)3+3HF (3)
[0036]2A1+6HF — 2A1F3+3H2 (4)
[0037]為消除氯殘留16及氟殘留17給鋁墊13帶來(lái)上述的不利影響，需去除鋁墊13中的氯殘留16及氟殘留17。
[0038]為去除半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10中的氯殘留16及氟殘留17，將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10置于等離子體處理腔室(未圖示)內(nèi)，然后，向等離子體處理腔室中通入第一氣體，使第一氣體產(chǎn)生第一等離子體，在第一等離子體的作用下，對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10進(jìn)行脫氟處理及脫氯處理。對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10進(jìn)行脫氟處理及脫氯處理的機(jī)理是:第一氣體包含一種或多種(兩種或以上)氣體，且第一氣體至少包含一種轟擊氣體，所述轟擊氣體不能與氯殘留16及氟殘留17發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)轟擊氣體被等離子體化之后，產(chǎn)生的等離子體可對(duì)氯殘留16及氟殘留17進(jìn)行物理轟擊，以將氯殘留16及氟殘留17從暴露在第一等離子體下的鋁墊13中去除。當(dāng)轟擊氣體的相對(duì)分子質(zhì)量較大時(shí)，脫氟處理及脫氯處理的效果更好。在一個(gè)實(shí)施例中，所述轟擊氣體包括Ar。在其它實(shí)施例中，所述轟擊氣體可包括其它不能與氯殘留16及氟殘留17發(fā)生反應(yīng)并能對(duì)氯殘留16及氟殘留17進(jìn)行物理轟擊的氣體。
[0039]除了需包括轟擊氣體之外，所述第一氣體還可包括反應(yīng)氣體，所述反應(yīng)氣體可與氯殘留16發(fā)生反應(yīng)，并生成一種容易被所述轟擊氣體去除的含氯分子，同時(shí)，所述反應(yīng)氣體可與氟殘留17發(fā)生反應(yīng)，并生成一種容易被所述轟擊氣體去除的含氟分子。在一個(gè)實(shí)施例中，所述反應(yīng)氣體包括H2，這樣，反應(yīng)氣體可與氯殘留16發(fā)生反應(yīng)并生成HC1，同時(shí)，反應(yīng)氣體可與氟殘留17發(fā)生反應(yīng)并生成HF，HCl及HF很容易被所述轟擊氣體去除。在其它實(shí)施例中，所述反應(yīng)氣體還可包括其它能與氯殘留16及氟殘留17發(fā)生反應(yīng)的氣體。
[0040]在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一氣體包括Ar，所述脫氟處理及脫氯處理的工藝參數(shù)包括:Ar的流量為20sccm?500sccm,壓強(qiáng)為5mTorr?200mTorr,功率為100W?1500W。
[0041]在另一實(shí)施例中，所述第一氣體包括Ar及H2，所述脫氟處理及脫氯處理的工藝參數(shù)包括:Ar的流量為20sccm?500sccm,H2的流量為20sccm?500sccm,壓強(qiáng)為5mTorr?200mTorr，功率為 100W ?1500W。
[0042]如前所述，當(dāng)具有氯殘留16或氟殘留17的鋁墊13與水分接觸時(shí)，鋁墊13的表面會(huì)形成晶體缺陷，考慮到進(jìn)行所述脫氟處理或脫氯處理之后半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10中可能會(huì)存在少量氯殘留16或氟殘留17，為防止鋁墊13與水分接觸，可對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10進(jìn)行表面鈍化處理。對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10進(jìn)行表面鈍化處理的機(jī)理是:向等離子體處理腔室中通入第二氣體，使第二氣體產(chǎn)生第二等離子體，第二等離子體與暴露在第二等離子體下的鋁墊13發(fā)生反應(yīng)并在鋁墊13表面形成鈍化層，防止鋁墊13與水分接觸。
[0043]在一個(gè)實(shí)施例中，所述第二氣體包括CH4及N2。由CH4及N2產(chǎn)生的等離子體可在鋁墊13表面形成一層碳氮鈍化層，所述碳氮鈍化層可防止鋁墊13與水分接觸。利用CH4及N2進(jìn)行所述表面鈍化處理的工藝參數(shù)包括:CH4的流量為20SCCm?500SCCm，N2的流量為20sccm ?500sccm,壓強(qiáng)為 5mTorr ?200mTorr,功率為 100W ?1500W。
[0044]在另一個(gè)實(shí)施例中，利用CH4及N2進(jìn)行所述表面鈍化處理之前，可向等離子體處理腔室中通入02，由O2產(chǎn)生的等離子體可對(duì)鋁墊13進(jìn)行氧化處理，以在鋁墊13表面形成氧化膜，所述氧化膜相當(dāng)于一層鈍化層，可防止鋁墊13與水分接觸。經(jīng)過(guò)兩次表面鈍化處理之后，鋁墊13表面能形成更為致密的鈍化層，減小了鋁墊13與水分接觸的概率。利用O2進(jìn)行所述表面鈍化處理的工藝參數(shù)包括:02的流量為20sccm?500sccm，壓強(qiáng)為5mTorr?200mTorr，功率為 100W ?1500W。
[0045]需說(shuō)明的是，當(dāng)本實(shí)施例中的鋁墊以其它結(jié)構(gòu)形式存在于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中時(shí)，也可利用上述方法對(duì)具有氟殘留或氯殘留的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理，以去除半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的氟殘留或氯殘留，并在鋁墊表面形成鈍化層，防止具有氟殘留或氯殘留的鋁墊與水分接觸。
[0046]實(shí)施方式二
[0047]如圖3所示，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20包括:半導(dǎo)體襯底21、形成在半導(dǎo)體襯底21上的介電層22及形成在介電層22上的圖形化氮化鈦層23，圖形化氮化鈦層23中形成有開(kāi)口 231，介電層22中形成有溝槽221及與溝槽221連通的通孔222。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20實(shí)際上是一種在制作大馬士革結(jié)構(gòu)過(guò)程中的結(jié)構(gòu)，圖形化氮化鈦層23用作金屬硬掩模(metal hard mask)以定義介電層22中溝槽221的位置。
[0048]在介電層22上形成圖形化氮化鈦層23時(shí)，首先在介電層22上形成一層氮化鈦層(未圖示)，然后，在氮化鈦層上形成圖形化光刻膠層，接著，利用干法刻蝕去除未被圖形化光刻膠層覆蓋的氮化鈦層，形成圖形化氮化鈦層23，圖形化氮化鈦層23中形成有開(kāi)口 231。氮化鈦層的刻蝕氣體通常為含氯氣體及含氟氣體，如BC13、Cl2, CHF3，之所以選擇含氯氣體及含氟氣體作為氮化鈦層的刻蝕氣體是因?yàn)槠淇涛g產(chǎn)物為揮發(fā)性氣體，容易從刻蝕腔室中抽走，且具有良好的刻蝕選擇比及各向異性性能。然而，刻蝕形成圖形化氮化鈦層23之后，圖形化氮化鈦層23中會(huì)有氯殘留24及氟殘留25。
[0049]在介電層22中形成溝槽221時(shí)，以圖形化氮化鈦層23為掩模，利用干法刻蝕去除未被圖形化氮化鈦層23覆蓋的介電層22，以在介電層22中形成溝槽221。介電層22的刻蝕氣體通常為含氟氣體，如CF4，之所以選擇含氟氣體作為介電層的刻蝕氣體是因?yàn)槠渚哂辛己玫目涛g選擇比及各向異性性能。然而，刻蝕形成溝槽221之后，圖形化氮化鈦層23中會(huì)有氟殘留25。
[0050]當(dāng)具有氯殘留24及氟殘留25的圖形化氮化鈦層23與水分接觸時(shí)，會(huì)在圖形化氮化鈦層23表面形成晶體缺陷(crystal defect),這種晶體缺陷為顆粒狀物質(zhì),且所述顆粒狀物質(zhì)會(huì)不斷生長(zhǎng)，影響了產(chǎn)品的良率及可靠性。
[0051]為消除氯殘留24及氟殘留25給半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20帶來(lái)上述的不利影響，需去除半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20中的氯殘留24及氟殘留25。
[0052]為去除半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20中的氯殘留24及氟殘留25，將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20置于等離子體處理腔室(未圖示)內(nèi)，然后，向等離子體處理腔室中通入第一氣體，使第一氣體產(chǎn)生第一等離子體，在第一等離子體的作用下，對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20進(jìn)行脫氟處理及脫氯處理。對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20進(jìn)行脫氟處理及脫氯處理的機(jī)理是:第一氣體包含一種或多種(兩種或以上)氣體，且第一氣體至少包含一種轟擊氣體，所述轟擊氣體不能與氯殘留24及氟殘留25發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)轟擊氣體被等離子體化之后，產(chǎn)生的等離子體可對(duì)氯殘留24及氟殘留25進(jìn)行物理轟擊，以將氯殘留24及氟殘留25從暴露在第一等離子體下的圖形化氮化鈦層23中去除。當(dāng)轟擊氣體的相對(duì)分子質(zhì)量較大時(shí)，脫氟處理及脫氯處理的效果更好。在一個(gè)實(shí)施例中，所述轟擊氣體包括Ar。在其它實(shí)施例中，所述轟擊氣體可包括其它不能與氯殘留24及氟殘留25發(fā)生反應(yīng)并能對(duì)氯殘留24及氟殘留25進(jìn)行轟擊的氣體。
[0053]除了需包括轟擊氣體之外，所述第一氣體還可包括反應(yīng)氣體，所述反應(yīng)氣體可與氯殘留24發(fā)生反應(yīng)，并生成一種容易被所述轟擊氣體去除的含氯分子，同時(shí)，所述反應(yīng)氣體可與氟殘留25發(fā)生反應(yīng)，并生成一種容易被所述轟擊氣體去除的含氟分子。在一個(gè)實(shí)施例中，所述反應(yīng)氣體為H2，這樣，反應(yīng)氣體可與氯殘留24發(fā)生反應(yīng)并生成HC1，同時(shí)，反應(yīng)氣體可與氟殘留25發(fā)生反應(yīng)并生成HF，HCl及HF很容易被所述轟擊氣體去除。在其它實(shí)施例中，所述反應(yīng)氣體還可包括其它能與氯殘留24及氟殘留25發(fā)生反應(yīng)的氣體。
[0054]在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一氣體包括Ar，所述脫氟處理及脫氯處理的工藝參數(shù)包括:Ar的流量為20sccm?500sccm,壓強(qiáng)為5mTorr?200mTorr,功率為100W?1500W。
[0055]在另一實(shí)施例中，所述第一氣體包括Ar及H2，所述脫氟處理及脫氯處理的工藝參數(shù)包括:Ar的流量為20sccm?500sccm,H2的流量為20sccm?500sccm,壓強(qiáng)為5mTorr?200mTorr，功率為 100W ?1500W。
[0056]如前所述，當(dāng)具有氯殘留24或氟殘留25的圖形化氮化鈦層23暴露在水分中時(shí)，圖形化氮化鈦層23的表面會(huì)形成不斷生長(zhǎng)的顆粒狀物質(zhì)，考慮到進(jìn)行所述脫氟處理或脫氯處理之后半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20中可能會(huì)存在少量氯殘留24或氟殘留25，為防止圖形化氮化鈦層23與水分接觸，可對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20進(jìn)行表面鈍化處理。對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20進(jìn)行表面鈍化處理的機(jī)理是:向等離子體處理腔室中通入第二氣體，使第二氣體產(chǎn)生第二等離子體，第二等離子體與暴露在第二等離子體下的圖形化氮化鈦層23發(fā)生反應(yīng)并在圖形化氮化鈦層23表面形成鈍化層，防止圖形化氮化鈦層23與水分接觸。
[0057]在一個(gè)實(shí)施例中，所述第二氣體包括CH4及隊(duì)。由CH4及N2產(chǎn)生的等離子體可在圖形化氮化鈦層23表面形成一層碳氮鈍化層，所述碳氮鈍化層可防止圖形化氮化鈦層23與水分接觸。利用CH4及N2進(jìn)行所述表面鈍化處理的工藝參數(shù)包括=CH4的流量為20SCCm?500sccm, N2 的流量為 20sccm ?500sccm,壓強(qiáng)為 5mTorr ?200mTorr,功率為 100W ?1500W。
[0058]需說(shuō)明的是，當(dāng)本實(shí)施例中的氮化鈦層以其它結(jié)構(gòu)形式存在于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中時(shí)，也可利用上述方法對(duì)具有氟殘留或氯殘留的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理，以去除半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的氟殘留或氯殘留，并在氮化鈦層表面形成鈍化層，防止具有氟殘留或氯殘留的氮化鈦層與水分接觸。
[0059]需強(qiáng)調(diào)指出的是，本發(fā)明中所述具有氟殘留和/或氯殘留的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)并不能僅僅局限于上述實(shí)施例所提到的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，只要半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)在制作過(guò)程中具有氟殘留和/或氯殘留，都可利用本發(fā)明對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理，以去除半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的氟殘留和/或氯殘留，并在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面形成鈍化層，防止具有氟殘留和/或氯殘留的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)與水分接觸，消除了氟殘留和/或氯殘留給半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)帶來(lái)的不利影響。
[0060]綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0061]本發(fā)明所提供的具有氟殘留或氯殘留的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的處理方法包括:將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)置于等離子體處理腔室內(nèi)，向等離子體處理腔室中通入第一氣體，第一氣體包括轟擊氣體，使第一氣體產(chǎn)生第一等離子體，利用第一等離子體對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行脫氟處理或脫氯處理；然后，向等離子體處理腔室中通入第二氣體，使第二氣體產(chǎn)生第二等離子體，利用第二等離子體對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行表面鈍化處理。通過(guò)脫氟處理或脫氯處理，防止氟殘留或氯殘留與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的相應(yīng)層發(fā)生反應(yīng)，阻止半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)受到腐蝕。考慮到進(jìn)行脫氟處理或脫氯處理之后半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中可能會(huì)存在少量氯殘留或氟殘留，可對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行表面鈍化處理以在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面形成鈍化層，防止具有氟殘留或氯殘留的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)與水分接觸，進(jìn)而避免了在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中形成晶體缺陷。
[0062]上述通過(guò)實(shí)施例的說(shuō)明，應(yīng)能使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明，并能夠再現(xiàn)和使用本發(fā)明。本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員根據(jù)本文中所述的原理可以在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下對(duì)上述實(shí)施例作各種變更和修改是顯而易見(jiàn)的。因此，本發(fā)明不應(yīng)被理解為限制于本文所示的上述實(shí)施例，其保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求書(shū)來(lái)界定。
【權(quán)利要求】
1.一種具有氟殘留或氯殘留的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的處理方法，其特征在于，包括: 將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)置于等離子體處理腔室內(nèi)，向等離子體處理腔室中通入第一氣體，所述第一氣體包括轟擊氣體，使所述第一氣體產(chǎn)生第一等離子體，利用所述第一等離子體對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行脫氟處理或脫氯處理； 進(jìn)行所述脫氟處理或脫氯處理之后，向等離子體處理腔室中通入第二氣體，使所述第二氣體產(chǎn)生第二等離子體，利用所述第二等離子體對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行表面鈍化處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述轟擊氣體包括Ar。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述脫氟處理或脫氯處理的工藝參數(shù)包括:Ar的流量為20sccm?500sccm,壓強(qiáng)為5mTorr?200mTorr,功率為IOOW?1500W。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一氣體還包括反應(yīng)氣體，所述反應(yīng)氣體包括H2。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述脫氟處理或脫氯處理的工藝參數(shù)包括:Ar的流量為20sccm?500sccm, H2的流量為20sccm?500sccm,壓強(qiáng)為5mTorr?200mTorr，功率為 100W ?1500W。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二氣體包括CH4及N2。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述表面鈍化處理的工藝參數(shù)包括=CH4的流量為 20sccm ?500sccm,N2 的流量為 20sccm ?500sccm,壓強(qiáng)為 5mTorr ?200mTorr,功率為100W?1500W。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至7任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括暴露在所述第一等離子體及第二等離子體下的鋁墊。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括暴露在所述第一等離子體及第二等離子體下的鋁墊，利用CH4及N2進(jìn)行所述表面鈍化處理之前，向等離子體處理腔室中通入O2，使O2產(chǎn)生等離子體，利用由O2產(chǎn)生的等離子體對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行表面鈍化處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，利用由O2產(chǎn)生的等離子體對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行表面鈍化處理的工藝參數(shù)包括:02的流量為20sccm?500sccm,壓強(qiáng)為5mTorr?200mTorr，功率為 100W ?1500W。
11.根據(jù)權(quán)利要求2至7任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括暴露在所述第一等離子體及第二等離子體下的圖形化氮化鈦層。
【文檔編號(hào)】H01J37/32GK103545163SQ201210238276
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月10日
【發(fā)明者】王冬江, 張城龍, 張海洋 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司