本發(fā)明涉及半導體制造技術領域，具體涉及一種薄膜沉積方法。

背景技術：

化學氣相沉積制程是半導體工藝中非常重要的一個環(huán)節(jié)，其中l(wèi)amresearch公司的vector機臺是12寸生產(chǎn)線中化學氣相沉積制程的一個主流機臺，幾乎可以用于沉積所有的各種性質(zhì)的絕緣電介質(zhì)薄膜，應用非常廣泛。

在量產(chǎn)工業(yè)(fab)中，vector機臺最大的消耗品就是其氣體分流器，因為半導體制程的高標準，必須要求所沉積薄膜具有良好的薄膜均一性，而薄膜均一性在很大程度上取決于噴淋頭(showerhead)的狀況，隨著機臺跑貨片數(shù)的增加，showerhead狀態(tài)也會隨之變化，導致所沉積薄膜均一性緩慢上升，最終會超出規(guī)格線。此時只能更換showerhead才能使薄膜均一性回復正常。根據(jù)機臺沉積薄膜性質(zhì)的不同，分別有不同的使用壽命，有些制程長至15萬片以上，有些制程,比如主要跑氮化硅薄膜的機臺，2～3萬片就必須更換showerhead，這已成為cvd一項主要的成本支出。

在實際薄膜沉積工藝制程中，在使用lamvector機臺工藝中，一般累計淀積一定膜厚后做一次清洗(shutdownclean)，然后以此循環(huán)。如圖1所示，圖1為現(xiàn)有薄膜沉積機臺薄膜沉積工藝順序示意圖，包括：

步驟01':對反應腔進行清洗；

步驟02':對晶圓進行預沉積保護薄膜的制備(undercoat)；

步驟03':進行薄膜沉積過程。

而上述清洗的過程中，為了保證殘留薄膜能被徹底清除，都會有一定的過清洗(overclean)時間，多余的氟離子就會和showerhead表面的金屬鋁反應形成氟化鋁(alfx)，長期積累就會影響薄膜沉積速率。而氟化鋁形成的不均勻則會導致薄膜均一性的不斷上升。一般對機臺進行維護保養(yǎng)(pm)對showerhead所作的清洗并不能有效去除表面的氟化鋁，所以必須更換showerhead，產(chǎn)生了額外的成本。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服以上問題，本發(fā)明旨在一種薄膜沉積方法，從而有效去除清洗后殘留的f離子，延長反應腔內(nèi)使用壽命。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種薄膜沉積方法，包括對反應腔進行清洗和進行薄膜沉積過程，反應腔內(nèi)設置有噴淋頭，在對晶圓進行清洗和薄膜沉積過程之間還包括：向反應腔內(nèi)通入n2o氣體產(chǎn)生等離子體進行處理。

優(yōu)選地，對晶圓進行清洗時采用含氟的氣體或含氟藥液。

優(yōu)選地，薄膜沉積過程包括對多片晶圓進行薄膜沉積。

優(yōu)選地，向反應腔內(nèi)通入n2o氣體產(chǎn)生等離子體進行處理之后，在進行薄膜沉積過程之前，還包括：對晶圓進行預沉積保護薄膜的制備。

優(yōu)選地，通入n2o氣體的流量為8000～9000sccm。

優(yōu)選地，向反應腔內(nèi)通入n2o氣體產(chǎn)生等離子體進行處理時，采用的功率為1800～1850w。

優(yōu)選地，向反應腔內(nèi)通入n2o氣體產(chǎn)生等離子體進行處理時，采用的反應溫度為400～450℃。

優(yōu)選地，所述薄膜沉積過程沉積的薄膜為絕緣電介質(zhì)薄膜。

優(yōu)選地，所述薄膜為氮化硅薄膜。

優(yōu)選地，所述反應腔為cvd薄膜沉積反應腔。

本發(fā)明在機臺清洗之后，增加一個n2o等離子體處理(plasmatreatment)的步驟，有效去除清洗后殘留的f離子，避免f離子和反應腔內(nèi)的部件例如噴淋頭(showerhead)中的鋁反應，從而有效延緩了所沉積的薄膜均一性上升的周期，達到了延長反應腔內(nèi)的部件例如噴淋頭(showerhead)以及整個反應腔的使用壽命的目的。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有薄膜沉積機臺薄膜沉積工藝順序示意圖

圖2為本發(fā)明的一個較佳實施例的薄膜沉積方法的流程示意圖

具體實施方式

為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結合說明書附圖，對本發(fā)明的內(nèi)容作進一步說明。當然本發(fā)明并不局限于該具體實施例，本領域內(nèi)的技術人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。

以下結合附圖2和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式、使用非精準的比例，且僅用以方便、清晰地達到輔助說明本實施例的目的。

請參閱圖2，本實施例的一種薄膜沉積方法，包括：

步驟01：對反應腔進行清洗。這里，反應腔內(nèi)設置有噴淋頭等部件，在清洗時，對晶圓進行清洗時采用含氟的氣體或含氟藥液，多余的氟離子會與反應腔內(nèi)的部件表面發(fā)生反應，例如噴淋頭，而影響反應腔內(nèi)的薄膜沉積的均勻性。反應腔可以為cvd薄膜沉積反應腔。

步驟02：向反應腔內(nèi)通入n2o氣體產(chǎn)生等離子體進行處理。

具體的，為了使n2o等離子體能夠充分反應掉清洗過程殘留的f離子，通入n2o氣體的流量為8000～9000sccm，采用的功率為1800～1850w，較佳的為1820w，采用的反應溫度為400～450℃。

步驟03：對晶圓進行預沉積保護薄膜的制備(undercoat)。

步驟04：進行薄膜沉積過程。

這里，薄膜沉積過程包括對多片晶圓進行薄膜沉積，薄膜沉積過程沉積的薄膜可以為絕緣電介質(zhì)薄膜，例如氮化硅薄膜。

需要說明的是，可以重復上述過程，直至完成一批晶圓的薄膜沉積。

雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然實施例僅為了便于說明而舉例而已，并非用以限定本發(fā)明，本領域的技術人員在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下可作若干的更動與潤飾，本發(fā)明所主張的保護范圍應以權利要求書為準。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明提供了一種薄膜沉積方法，通過在清洗過程之后增加向反應腔內(nèi)通入N2O氣體產(chǎn)生等離子體進行處理，能夠有效去除清洗后殘留的F離子，避免F離子和反應腔內(nèi)的部件例如噴淋頭中的鋁反應，從而有效延緩了所沉積的薄膜均一性上升的周期，達到了延長反應腔內(nèi)的部件例如噴淋頭以及整個反應腔的使用壽命的目的。

技術研發(fā)人員：李健;許雋;韓曉剛;謝素蘭
受保護的技術使用者：上海華力微電子有限公司
技術研發(fā)日：2017.04.10
技術公布日：2017.07.07