一種提高金屬阻擋層沉積質(zhì)量的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種提高金屬阻擋層沉積質(zhì)量的方法，通過在對半導體襯底表面進行除濕處理之前，先對其進行預熱處理，預熱處理可以造成半導體襯底邊緣背面的由于受熱不均勻而產(chǎn)生剝離物。再經(jīng)過刷洗工藝將剝離物去除，然后再進行后續(xù)的除濕工藝、預清潔工藝和金屬阻擋層沉積工藝，從而避免了現(xiàn)有的金屬阻擋層沉積之后產(chǎn)生剝離缺陷，提高了金屬阻擋層沉積質(zhì)量，有利于后續(xù)工藝的順利進行和提高整個器件的質(zhì)量。
【專利說明】一種提高金屬阻擋層沉積質(zhì)量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種提高金屬阻擋層沉積質(zhì)量的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著集成電路工藝的發(fā)展以及關(guān)鍵尺寸按比例縮小，一些新工藝不斷被引入，t匕如后段工藝中的金屬阻擋層工藝，請參閱圖1，為現(xiàn)有的金屬阻擋層沉積方法的流程示意圖，其主要步驟包括:
[0003]步驟LOl:高溫去除半導體襯底表面的濕氣；去除濕氣的溫度較高，一般在350°C左右。
[0004]步驟L02:對半導體襯底表面進行預清潔；
[0005]步驟L03:在半導體襯底表面沉積金屬阻擋層。
[0006]在上述金屬阻擋層沉積之后，常常產(chǎn)生剝離缺陷，原因如下:由于后段工藝的復雜性，在沉積金屬阻擋層之前不可避免地將在半導體襯底邊緣靠近背面的位置存在表面不平整等缺陷；經(jīng)過上述步驟LOl的去除濕氣的高溫環(huán)境，會造成半導體襯底邊緣背面出現(xiàn)熱應力不均勻的問題，從而造成半導體襯底邊緣背面產(chǎn)生剝離物，剝離物可能會落在半導體襯底表面的任何地方包括功能區(qū)。
[0007]通常解決上述剝離物缺陷的方法，是在金屬阻擋層沉積工藝完成后，對半導體襯底表面進行刷洗工藝，雖然刷洗工藝能夠去除半導體襯底表面的剝離缺陷，但是，同時也去除了部分金屬阻擋層，破壞了金屬阻擋層的完成性。由于剝離物通常位于半導體襯底的功能區(qū)，所以覆蓋于剝離物上的金屬阻擋層會隨剝離物的剝離而去除，這可能導致功能區(qū)的金屬阻擋層缺失；金屬阻擋層對于后續(xù)工藝十分重要，因此，研究此剝離物去除的方法是十分重要的。
[0008]另有一種方法，通過增加半導體襯底邊緣的刻蝕工藝將其優(yōu)化，但是這種方法需要專業(yè)的刻蝕機臺，而且需要評估其對整個工藝的影響，耗費大量人力物力，因此，也不是最優(yōu)化的方式。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]為了克服以上問題，本發(fā)明旨在提供一種提高金屬阻擋層沉積質(zhì)量的方法，從而在沉積金屬阻擋層之前將半導體襯底表面的剝離物去除，避免金屬阻擋層沉積之后產(chǎn)生剝離缺陷。
[0010]本發(fā)明提供了一種提高金屬阻擋層沉積質(zhì)量的方法，其包括:
[0011]步驟01:提供一個表面具有介質(zhì)層的半導體襯底；
[0012]步驟02:對所述半導體襯底進行預熱處理；
[0013]步驟03:對所述半導體襯底表面進行刷洗工藝；
[0014]步驟04 ;去除所述半導體襯底表面的濕氣并進行預清潔過程；
[0015]步驟05:在所述半導體襯底上沉積金屬阻擋層。
[0016]優(yōu)選地，所述步驟01中，包括:所述介質(zhì)層的形成包括依次在半導體襯底上沉積刻蝕阻擋層和金屬隔離層；所述步驟05包括:在所述金屬隔離層表面沉積金屬阻擋層。
[0017]優(yōu)選地，所述步驟02中，所述預熱處理采用的溫度為350_450°C。
[0018]優(yōu)選地，所述步驟02中，所述預熱處理在真空環(huán)境下進行，所采用的時間大于3秒。
[0019]優(yōu)選地，所述步驟03中，采用水進行所述刷洗工藝。
[0020]本發(fā)明的一種提高金屬阻擋層沉積質(zhì)量的方法，通過在對半導體襯底表面進行除濕處理之前，先對其進行預熱處理，預熱處理可以造成半導體襯底邊緣背面的由于受熱不均勻而產(chǎn)生剝離物。再經(jīng)過刷洗工藝將剝離物去除，然后再進行后續(xù)的除濕工藝、預清潔工藝和金屬阻擋層沉積工藝，從而避免了現(xiàn)有的金屬阻擋層沉積之后產(chǎn)生剝離缺陷，提高了金屬阻擋層沉積質(zhì)量，有利于后續(xù)工藝的順利進行和提高整個器件的質(zhì)量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為現(xiàn)有的金屬阻擋層沉積方法的流程示意圖
[0022]圖2為本發(fā)明的一個較佳實施例的提高金屬阻擋層沉積質(zhì)量的方法的流程示意圖
【具體實施方式】
[0023]為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)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(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)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)。
[0024]如前所述，由于后段工藝的復雜性，在金屬阻擋層沉積之前，在半導體襯底邊緣的背面會出現(xiàn)不平整等問題，采用現(xiàn)有的金屬阻擋層沉積工藝，會經(jīng)歷去除濕氣的過程，該去除濕氣的過程需要高溫環(huán)境，會造成半導體襯底邊緣背面出現(xiàn)熱應力不均勻的問題，從而造成半導體襯底表面產(chǎn)生剝離物。一旦剝離物落在半導體襯底的功能區(qū)，金屬阻擋層沉積于其上，在后續(xù)的刷洗工藝后，會將功能區(qū)的金屬阻擋層去除，從而影響后續(xù)工藝的順利進行和整個器件的性能，甚至造成器件的報廢。由此，本發(fā)明提出了一種提高金屬阻擋層沉積質(zhì)量的方法，通過在對半導體襯底表面進行除濕處理之前，先對其進行預熱處理，預熱處理可以造成半導體襯底邊緣背面的由于受熱不均勻而產(chǎn)生剝離物。再經(jīng)過刷洗工藝將剝離物去除，然后再進行后續(xù)的除濕工藝、預清潔工藝和金屬阻擋層沉積工藝，從而避免了現(xiàn)有的金屬阻擋層沉積之后產(chǎn)生剝離缺陷。
[0025]以下將結(jié)合附圖2和具體實施例對本發(fā)明的提高金屬阻擋層沉積質(zhì)量的方法作進一步詳細說明。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。
[0026]請參閱圖2，為本發(fā)明的一個較佳實施例的提高金屬阻擋層沉積質(zhì)量的方法的流程示意圖，本實施例的提高金屬阻擋層沉積質(zhì)量的方法，包括:
[0027]步驟01:提供一個表面具有介質(zhì)層的半導體襯底；
[0028]具體的，半導體襯底表面的介質(zhì)層的形成可以包括依次在半導體襯底上沉積刻蝕阻擋層和金屬隔離層，這不用于限制本發(fā)明的范圍；在本發(fā)明中，介質(zhì)層可以包括多層，t匕如，在金屬隔離層之下還可以包括有正硅酸乙酯層(TEOS)。半導體襯底可以為后段工藝中的任意襯底，比如，在介質(zhì)層下面的半導體襯底中具有接觸孔結(jié)構(gòu)或金屬互連結(jié)構(gòu)等。
[0029]步驟02:對半導體襯底進行預熱處理；
[0030]具體的，預熱處理的具體工藝參數(shù)可以但不限于包括:真空環(huán)境下，惰性氣氛，溫度為350-450°C,采用的時間大于3秒。惰性氣氛可以采用氮氣或氬氣等。
[0031]此處，進行預熱處理，可以使半導體襯底處在一定的高溫環(huán)境下，從而造成半導體襯底邊緣背面的熱應力不均勻而產(chǎn)生剝離物，這樣，經(jīng)預熱處理，半導體襯底邊緣背面的剝離物就從半導體襯底剝離出來，以便于后續(xù)將其進行刷洗。
[0032]步驟03:對半導體襯底表面進行刷洗工藝；
[0033]具體的，刷洗工藝采用的清洗液可以為水。比如去離子水、超純水等，以避免對半導體襯底表面造成腐蝕。刷洗工藝亦可采用現(xiàn)有的刷洗方法，本發(fā)明在此不再贅述。
[0034]由此可見，本發(fā)明的思路簡言之即為:先利用高溫和刷洗過程將剝離物去除，再沉積金屬阻擋層。
[0035]步驟04 ;去除半導體襯底表面的濕氣并進行預清潔過程；
[0036]具體的，該步驟04可以采用常規(guī)的去除濕氣和預清潔的工藝方法，本發(fā)明對此不作限制。
[0037]步驟05:在半導體襯底上沉積金屬阻擋層。
[0038]具體的，由于本實施例中半導體襯底表面最外層的介質(zhì)層為金屬隔離層，因此，在金屬隔離層表面沉積金屬阻擋層，金屬阻擋層的沉積方法可以但不限于采用物理氣相沉積法。
[0039]需要說明的是，在步驟03之后，還可以包括現(xiàn)有的金屬阻擋層沉積工藝中的其它步驟，本發(fā)明對此不作限制。
[0040]綜上所述，本發(fā)明可以有效避免現(xiàn)有的金屬阻擋層沉積之后產(chǎn)生的剝離缺陷的缺陷，提高了金屬阻擋層沉積質(zhì)量，有利于后續(xù)工藝的順利進行以及提高整個器件的質(zhì)量。
[0041]雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然所述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(lǐng)域的技術(shù)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(quán)利要求書所述為準。
【權(quán)利要求】
1.一種提高金屬阻擋層沉積質(zhì)量的方法，其特征在于，包括: 步驟Ol:提供一個表面具有介質(zhì)層的半導體襯底； 步驟02:對所述半導體襯底進行預熱處理； 步驟03:對所述半導體襯底表面進行刷洗工藝； 步驟04 ;去除所述半導體襯底表面的濕氣并進行預清潔過程； 步驟05:在所述半導體襯底上沉積金屬阻擋層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高金屬阻擋層沉積質(zhì)量的方法，其特征在于，所述步驟01中，包括:所述介質(zhì)層的形成包括依次在半導體襯底上沉積刻蝕阻擋層和金屬隔離層；所述步驟05包括:在所述金屬隔離層表面沉積金屬阻擋層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高金屬阻擋層沉積質(zhì)量的方法，其特征在于，所述步驟02中，所述預熱處理采用的溫度為350-450°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高金屬阻擋層沉積質(zhì)量的方法，其特征在于，所述步驟02中，所述預熱處理在真空環(huán)境下進行，所采用的時間大于3秒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高金屬阻擋層沉積質(zhì)量的方法，其特征在于，所述步驟03中，采用水進行所述刷洗工藝。
【文檔編號】H01L21/3205GK104183481SQ201410428647
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】范榮偉, 陳宏璘, 龍吟, 胡向華, 倪棋梁 申請人:上海華力微電子有限公司