本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域,具體涉及一種半導(dǎo)體設(shè)備處理方法及半導(dǎo)體處理設(shè)備。
背景技術(shù):
1、鎢(w)具有高熔點(diǎn),導(dǎo)電性好,耐熱,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),在芯片中經(jīng)常被用做金屬導(dǎo)線和接觸孔材料。當(dāng)金屬層連接孔的深寬比很大時(shí),物理氣相沉積(pvd)工藝不能同時(shí)滿足填孔和抗電遷移問(wèn)題,因此常采用化學(xué)氣相沉積(cvd)方式生長(zhǎng)鎢;cvd工藝的優(yōu)點(diǎn)的是淀積速率快,薄膜均勻性較好,而且也可以獲得較好的階梯覆蓋率;而cvd鎢工藝能使通孔和導(dǎo)線一步形成,減少了工藝步驟,節(jié)省了很大的成本。
2、目前cvd生長(zhǎng)鎢膜在芯片批量生產(chǎn)過(guò)程中要求保持鎢膜厚度的一致性,也就是不同晶圓之間鎢膜厚度差異要在合理差異范圍內(nèi),不能有較大的差異。
3、現(xiàn)在存在一個(gè)問(wèn)題,當(dāng)工藝腔閑置(idle)不生產(chǎn)后,首片晶圓的厚度值會(huì)偏移,由于閑置導(dǎo)致工藝腔環(huán)境氛圍改變,最終出現(xiàn)晶圓厚度數(shù)據(jù)偏移的問(wèn)題,這種現(xiàn)象會(huì)在幾片晶圓后緩解并恢復(fù),由于生產(chǎn)過(guò)程中不能隨時(shí)保持生產(chǎn)的連續(xù)性,會(huì)有閑置的時(shí)候,因此前幾片晶圓厚度偏移的問(wèn)題需要解決。
4、目前存在閑置階段吹掃工藝,當(dāng)工藝腔閑置一段時(shí)間會(huì)向腔室通入吹掃氣體進(jìn)行重復(fù)的吹掃/抽氣過(guò)程,以此來(lái)改善工藝腔環(huán)境。但是當(dāng)工藝腔長(zhǎng)時(shí)間(超過(guò)4小時(shí))閑置時(shí)環(huán)境變化較大,僅僅通入吹掃氣體不能很好地將工藝腔調(diào)整到在晶圓上生長(zhǎng)鎢膜的條件,依舊會(huì)有前幾片晶圓厚度偏移的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決工藝腔長(zhǎng)時(shí)間閑置導(dǎo)致的前幾片晶圓厚度偏移的問(wèn)題,本發(fā)明通過(guò)每間隔一定時(shí)間執(zhí)行一次待機(jī)處理工藝,以持續(xù)改善工藝腔內(nèi)的環(huán)境,并在晶圓沉積前,執(zhí)行預(yù)處理步,以最終克服工藝腔長(zhǎng)時(shí)間閑置導(dǎo)致的前幾片晶圓厚度偏移的問(wèn)題。
2、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種半導(dǎo)體設(shè)備處理方法,包括:對(duì)處于閑置狀態(tài)中的工藝腔實(shí)施:
3、s100每間隔一定時(shí)間執(zhí)行一次待機(jī)處理工藝,以持續(xù)改善工藝腔內(nèi)的環(huán)境;
4、s200判斷是否將要執(zhí)行晶圓沉積;
5、s300在晶圓沉積前,執(zhí)行預(yù)處理步驟,使工藝腔內(nèi)環(huán)境趨于穩(wěn)定,利于后續(xù)晶圓沉積的穩(wěn)定性和一致性。
6、在一個(gè)實(shí)施例中,步驟s100包括s110每間隔一定時(shí)間執(zhí)行一次吹掃步驟。
7、在一個(gè)實(shí)施例中,步驟s300包括,s311執(zhí)行刻蝕步驟,以將工藝腔內(nèi)既有的沉積層進(jìn)行刻蝕處理,以將其厚度減少第一厚度。
8、在一個(gè)實(shí)施例中,步驟s300還包括,在步驟s311之后,s312執(zhí)行第一沉積步驟,對(duì)所述工藝腔內(nèi)進(jìn)行沉積,以進(jìn)一步沉積第二厚度。
9、在一個(gè)實(shí)施例中,吹掃氣體為稀有氣體。
10、在一個(gè)實(shí)施例中,吹掃氣體包括氬氣。
11、在一個(gè)實(shí)施例中,所述刻蝕步驟使用等離子體源,以維持穩(wěn)定的等離子體,并向等離子體中通入氟化物,通過(guò)等離子激發(fā)氟化物產(chǎn)生氟自由基以去除所述既有的沉積層。
12、在一個(gè)實(shí)施例中,所述氟化物為nf3。
13、在一個(gè)實(shí)施例中,等離子體源使用稀有氣體作為等離子體源維持氣體。
14、在一個(gè)實(shí)施例中,所述等離子體源為遠(yuǎn)程等離子體源,遠(yuǎn)程等離子體源點(diǎn)火氬氣,形成穩(wěn)定等離子體;在所述等離子體中通入nf3,生成氟自由基,通過(guò)氟自由基來(lái)去除所述既有的沉積層。
15、在一個(gè)實(shí)施例中,所述既有的沉積層具有初始厚度,所述第一厚度小于初始厚度,所述第二厚度大于第一厚度。
16、在一個(gè)實(shí)施例中,所述第一厚度大于初始厚度的二分之一,所述第二厚度至少為第一厚度的1.5倍。
17、在一個(gè)實(shí)施例中,所述第一沉積步驟中通入sih4、b2h6、h2中的至少一種作為還原劑,通入wf6為氧化劑在高溫下反應(yīng)生成鎢膜。
18、在一個(gè)實(shí)施例中,步驟s100包括s120每間隔一定時(shí)間執(zhí)行一次第二沉積步驟,以周期間歇地在工藝腔的內(nèi)壁和基座上沉積第二沉積部。
19、在一個(gè)實(shí)施例中,所述第二沉積步驟中通入sih4、b2h6、h2中的至少一種作為還原劑,通入wf6為氧化劑在高溫下反應(yīng)生成鎢的第二沉積部。
20、在一個(gè)實(shí)施例中,單次的第二沉積步驟沉積的膜厚具有第三厚度,第三厚度為100至
21、在一個(gè)實(shí)施例中,步驟s300包括,s320執(zhí)行虛擬沉積步驟,在無(wú)晶圓且不通入反應(yīng)氣體的情況下,運(yùn)行所述晶圓沉積工藝。
22、在一個(gè)實(shí)施例中,所述一定時(shí)間為20-60min。
23、在一個(gè)實(shí)施例中,還包括,在步驟s100前,執(zhí)行s10預(yù)讀取工藝列表,所述工藝列表記錄工藝流程排布;s20計(jì)算距下次晶圓沉積的時(shí)間差,當(dāng)距下次晶圓沉積時(shí)間小于閾值時(shí),執(zhí)行s100至s300的處理步驟。。
24、本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體處理設(shè)備,包括:處理器,存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的程序或指令,所述程序或指令被所所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)前述半導(dǎo)體設(shè)備處理方法。
25、本發(fā)明當(dāng)工藝腔閑置時(shí),通過(guò)每間隔一定時(shí)間執(zhí)行一次待機(jī)處理工藝,以持續(xù)改善工藝腔內(nèi)的環(huán)境,并在過(guò)程中判斷是否將要執(zhí)行晶圓沉積,在晶圓沉積前,執(zhí)行預(yù)處理步,以最終克服工藝腔長(zhǎng)時(shí)間閑置導(dǎo)致的前幾片晶圓厚度偏移。
1.一種半導(dǎo)體設(shè)備處理方法,其特征在于,包括:對(duì)處于閑置狀態(tài)中的工藝腔實(shí)施:
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體設(shè)備處理方法,其特征在于,步驟s100包括s110每間隔一定時(shí)間執(zhí)行一次吹掃步驟。
3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體設(shè)備處理方法,其特征在于,步驟s300包括,s311執(zhí)行刻蝕步驟,以將工藝腔內(nèi)既有的沉積層進(jìn)行刻蝕處理,以將其厚度減少第一厚度。
4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體設(shè)備處理方法,其特征在于,步驟s300還包括,在步驟s311之后,s312執(zhí)行第一沉積步驟,對(duì)所述工藝腔內(nèi)進(jìn)行沉積,以進(jìn)一步沉積第二厚度。
5.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體設(shè)備處理方法,其特征在于,吹掃氣體為稀有氣體。
6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體設(shè)備處理方法,其特征在于,吹掃氣體包括氬氣。
7.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體設(shè)備處理方法,其特征在于,所述刻蝕步驟使用等離子體源,以維持穩(wěn)定的等離子體,并向等離子體中通入氟化物,通過(guò)等離子激發(fā)氟化物產(chǎn)生氟自由基以去除所述既有的沉積層。
8.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體設(shè)備處理方法,其特征在于,所述氟化物為nf3。
9.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體設(shè)備處理方法,其特征在于,等離子體源使用稀有氣體作為等離子體源維持氣體。
10.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體設(shè)備處理方法,其特征在于,所述等離子體源為遠(yuǎn)程等離子體源,遠(yuǎn)程等離子體源點(diǎn)火氬氣,形成穩(wěn)定等離子體;在所述等離子體中通入nf3,生成氟自由基,通過(guò)氟自由基來(lái)去除所述既有的沉積層。
11.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體設(shè)備處理方法,其特征在于,所述既有的沉積層具有初始厚度,所述第一厚度小于初始厚度,所述第二厚度大于第一厚度。
12.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體設(shè)備處理方法,其特征在于,所述第一厚度大于初始厚度的二分之一,所述第二厚度至少為第一厚度的1.5倍。
13.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體設(shè)備處理方法,其特征在于,所述第一沉積步驟中通入sih4、b2h6、h2中的至少一種作為還原劑,通入wf6為氧化劑在高溫下反應(yīng)生成鎢膜。
14.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體設(shè)備處理方法,其特征在于,步驟s100包括s120每間隔一定時(shí)間執(zhí)行一次第二沉積步驟,以周期間歇地在工藝腔的內(nèi)壁和基座上沉積第二沉積部。
15.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體設(shè)備處理方法,其特征在于,所述第二沉積步驟中通入sih4、b2h6、h2中的至少一種作為還原劑,通入wf6為氧化劑在高溫下反應(yīng)生成鎢的第二沉積部。
16.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體設(shè)備處理方法,其特征在于,單次的第二沉積步驟沉積的膜厚具有第三厚度,第三厚度為100至
17.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體設(shè)備處理方法,其特征在于,步驟s300包括,s320執(zhí)行虛擬沉積步驟,在無(wú)晶圓且不通入反應(yīng)氣體的情況下,運(yùn)行所述晶圓沉積工藝。
18.如權(quán)利要求1-17任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體設(shè)備處理方法,其特征在于,所述一定時(shí)間為20-60min。
19.如權(quán)利要求1-17任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體設(shè)備處理方法,其特征在于,還包括,在步驟s100前,執(zhí)行s10預(yù)讀取工藝列表,所述工藝列表記錄工藝流程排布;s20計(jì)算距下次晶圓沉積的時(shí)間差,當(dāng)距下次晶圓沉積時(shí)間小于閾值時(shí),執(zhí)行s100至s300的處理步驟。
20.一種半導(dǎo)體處理設(shè)備,其特征在于,包括:處理器,存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的程序或指令,所述程序或指令被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至19中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體設(shè)備處理方法。