一種cvd成膜方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種CVD成膜方法。所述包括：通過RPSC工序利用氟離子清潔反應(yīng)室內(nèi)部殘留的薄膜；進(jìn)行預(yù)處理工序，所述預(yù)處理工序?yàn)闊o晶片成膜工序：在反應(yīng)室中不放置晶片，而通過反應(yīng)氣體在反應(yīng)室中進(jìn)行反應(yīng)并成膜，以供產(chǎn)生的薄膜消耗RPSC工序后的氟離子；常規(guī)成膜工序，即將若干片晶片先后置于反應(yīng)室中，通過反應(yīng)氣體在晶片表面反應(yīng)成膜，并吸附在晶片上；循環(huán)上述步驟。應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案，能夠減少CVD成膜中氣泡產(chǎn)生的幾率，從而提升半導(dǎo)體器件的品質(zhì)。
【專利說明】一種CVD成膜方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件制備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種CVD成膜方法。

【背景技術(shù)】
[0002]化學(xué)氣相沉積(CVD，Chemical Vapor Deposit1n)是半導(dǎo)體工業(yè)中一種廣泛應(yīng)用的沉積材料的技術(shù)，例如在薄膜晶體管(TFT，Thin Film Transistor)制備場(chǎng)景中，CVD技術(shù)可用于制備晶體管的開關(guān)層、保護(hù)層或者半導(dǎo)體絕緣層。CVD的原理比較簡(jiǎn)單:兩種或兩種以上的氣態(tài)原材料導(dǎo)入到一個(gè)反應(yīng)室中，然后發(fā)生反應(yīng)，形成一種新的材料，沉積到晶片表面上，以沉積氮化硅為例，它是由硅烷和氮反應(yīng)得到。
[0003]然而，實(shí)際上，在反應(yīng)室中的反應(yīng)是很復(fù)雜的，反應(yīng)室中的成膜區(qū)域并不僅僅限定在晶片表面，尤其在等離子增強(qiáng)CVD(PECVD，維持反應(yīng)的能量由等離子體提供)工藝中，薄膜可能淀積在反應(yīng)室的內(nèi)部或內(nèi)壁的任何地方。因此，在PECVD工藝中，通常含有遠(yuǎn)程等離子清洗(RPSC，Remote Plasma Source Clean)這一工序步驟，即在若干片基片上完成成膜工序后，通過使用氟碳化合物在等離子體中產(chǎn)生的氟離子與反應(yīng)室中的殘留的薄膜進(jìn)行反應(yīng)，達(dá)到移除反應(yīng)室中或內(nèi)壁上的薄膜殘留的效果。
[0004]發(fā)明人在研宄中發(fā)現(xiàn)，在傳統(tǒng)技術(shù)中，通過RPSC工序會(huì)使反應(yīng)室中存有過多的氟離子，在后續(xù)成膜工序中，會(huì)進(jìn)入晶片表面的薄膜中，形成氣泡，從而降低半導(dǎo)體薄膜的性能，例如使得半導(dǎo)體通態(tài)電流和載流子迀移率偏高，而使得半導(dǎo)體斷態(tài)電流偏低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于此，有必要提供一種CVD成膜方法，應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案，能夠減少CVD成膜中氣泡產(chǎn)生的幾率，從而提升半導(dǎo)體器件的品質(zhì)。
[0006]一種CVD成膜方法，包括:
[0007]通過RPSC工序利用氟離子清潔反應(yīng)室內(nèi)部殘留的薄膜；
[0008]進(jìn)行預(yù)處理工序，所述預(yù)處理工序?yàn)闊o晶片成膜工序:在反應(yīng)室中不放置晶片，而通過反應(yīng)氣體在反應(yīng)室中進(jìn)行反應(yīng)并成膜，以供產(chǎn)生的薄膜消耗RPSC工序后的氟離子；
[0009]常規(guī)成膜工序，即將若干片晶片先后置于反應(yīng)室中，通過反應(yīng)氣體在晶片表面反應(yīng)成膜，并吸附在晶片上；
[0010]循環(huán)上述步驟。
[0011 ] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述薄膜包括第一 SiN層、AL層、AH層、Np層以及第二 SiN層。
[0012]在一個(gè)實(shí)施例中，所述若干片晶片為6片晶片。
[0013]上述CVD成膜方法，相比于傳統(tǒng)技術(shù)，在RPSC工序和常規(guī)成膜工序之間添加預(yù)處理工序，在反應(yīng)室中不放置晶片而通過反應(yīng)氣體進(jìn)行反應(yīng)成膜，用以消耗RPSC工序之后的氟離子，減少CVD成膜中氣泡產(chǎn)生的幾率，從而提升半導(dǎo)體器件的品質(zhì)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為一個(gè)實(shí)施例中的CVD成膜方法的流程示意圖；
[0015]圖2為一個(gè)實(shí)施例中的薄膜結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0017]參見圖1，在一個(gè)實(shí)施例中提供了一種CVD成膜方法。該方法包括:
[0018]步驟101，通過RPSC工序利用氟離子清潔反應(yīng)室內(nèi)部殘留的薄膜。
[0019]具體的，反應(yīng)室內(nèi)部殘留的薄膜為之前反應(yīng)室中反應(yīng)的殘留物，可以附著在反應(yīng)室內(nèi)任何位置。這里通過RPSC工序，可以參照現(xiàn)有的技術(shù)，利用氟碳化合物如CF4等當(dāng)作氟的原材料氣體，在等離子體的作用下產(chǎn)生氟離子，用于清潔反應(yīng)室內(nèi)的薄膜殘留。
[0020]步驟102，進(jìn)行預(yù)處理工序。
[0021]具體的，所述預(yù)處理工序?yàn)闊o晶片成膜工序:在反應(yīng)室中不放置晶片，而通過反應(yīng)氣體在反應(yīng)室中進(jìn)行反應(yīng)并成膜，以供產(chǎn)生的薄膜消耗RPSC工序后的氟離子。在實(shí)踐中，若沒有預(yù)處理工序，直接進(jìn)行常規(guī)成膜工序，會(huì)產(chǎn)生氣泡，并且在連續(xù)成膜的幾片晶片中，通常第一片晶片的氣泡率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于后續(xù)晶片的氣泡率。因此，在RPSC和常規(guī)成膜工序之間插入無晶片成膜工序，各種反應(yīng)條件，如反應(yīng)氣體、室內(nèi)壓強(qiáng)、溫度、射頻FR強(qiáng)度與常規(guī)成膜工序相同，產(chǎn)生了薄膜可以與氟離子相互作用，從而消耗氟離子，從而降低后續(xù)常規(guī)工序中晶片上產(chǎn)生的薄膜的氣泡率。
[0022]在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)薄膜的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，如圖2所示，薄膜包括第一 SiN層201、AL層202、AH層203、Np層204以及第二 SiN層205 (AL和AH為a_Si層，區(qū)別在于成膜速率不同，Np層為N+a-Si層)，不同層的工藝條件不盡相同。在這種情形下，在RPSC工序和常規(guī)成膜工序中插入預(yù)處理工序，達(dá)到的效果就更為明顯。
[0023]步驟103，常規(guī)成膜工序。
[0024]具體的，常規(guī)成膜工序可參照現(xiàn)有技術(shù)，即將若干片晶片先后置于反應(yīng)室中，通過反應(yīng)氣體在晶片表面反應(yīng)成膜，并吸附在晶片上。
[0025]在一個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)當(dāng)合理控制晶片的片數(shù)，若干片晶片為6片晶片。
[0026]步驟104，循環(huán)上述步驟。
[0027]循環(huán)步驟101-103，可以應(yīng)用到大批量薄膜制備的應(yīng)用場(chǎng)景中，并降低氣泡率。
[0028]上述實(shí)施例中的CVD成膜方法，相比于傳統(tǒng)技術(shù)，在RPSC工序和常規(guī)成膜工序之間添加預(yù)處理工序，在反應(yīng)室中不放置晶片而通過反應(yīng)氣體進(jìn)行反應(yīng)成膜，用以消耗RPSC工序之后的氟離子，減少CVD成膜中氣泡產(chǎn)生的幾率，從而提升半導(dǎo)體器件的品質(zhì)。
[0029]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種CVD成膜方法，其特征在于，所述方法包括: 通過RPSC工序利用氟離子清潔反應(yīng)室內(nèi)部殘留的薄膜； 進(jìn)行預(yù)處理工序，所述預(yù)處理工序?yàn)闊o晶片成膜工序:在反應(yīng)室中不放置晶片，而通過反應(yīng)氣體在反應(yīng)室中進(jìn)行反應(yīng)并成膜，以供產(chǎn)生的薄膜消耗RPSC工序后的氟離子； 常規(guī)成膜工序，即將若干片晶片先后置于反應(yīng)室中，通過反應(yīng)氣體在晶片表面反應(yīng)成膜，并吸附在晶片上； 循環(huán)上述步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述薄膜包括第一SiN層、AL層、AH層、Np層以及第二 SiN層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述若干片晶片為6片晶片。
【文檔編號(hào)】C23C16/513GK104498909SQ201410736855
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月5日
【發(fā)明者】劉力明, 黃偉東, 鄧澤新, 陳建倫, 黃亞清, 李建華 申請(qǐng)人:信利（惠州）智能顯示有限公司