工件处理方法、工件处理设备及半导体器件.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115863151A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211669619.2(22)申请日2022.12.25(71)申请人北京屹唐半导体科技股份有限公司地址100176北京市大兴区北京经济技术开发区经海二路28号8幢(72)发明人辛孟阳姜伟鹏刘韬王文岩余飞(74)专利代理机构北京易光知识产权代理有限公司11596专利代理师王一武晨燕(51)Int.Cl.H01L21/02(2006.01)H01L21/67(2006.01)H01J37/32(2006.01)权利要求书4页说明书18页附图8页(54)发明名称工件处理方法、工件处理设备及半导体器件(57)摘要本公开提供了一种工件处理方法、工件处理设备及半导体器件，涉及半导体制造技术领域。工件处理方法包括：将目标工件置于腔室中的支撑件上，目标工件上形成有氧化硅层；使用包含有氮气的工艺气体生成一种或多种等离子体，以得到第一混合物；第一混合物包含带电粒子和自由基；在氮化反应的过程中，利用腔室中的导电栅格结构对第一混合物进行过滤，以去除第一混合物中至少部分带电粒子，得到第二混合物；导电栅格结构位于目标工件远离支撑件的一侧；将目标工件暴露于第二混合物中，以在氧化硅层的至少部分区域上形成氮化硅层，以提升目标工件的稳定性，使得包括该目标工件的半导体器件能够满足高稳定性的应用需求。CN115863151ACN115863151A权利要求书1/4页1.一种工件处理方法，其特征在于，包括：将目标工件置于腔室中的支撑件上，所述目标工件上形成有氧化硅层；使用包含有氮气的工艺气体生成一种或多种等离子体，以得到第一混合物；所述第一混合物包含带电粒子和自由基；在氮化反应的过程中，利用腔室中的导电栅格结构对所述第一混合物进行过滤，以去除所述第一混合物中至少部分带电粒子，得到第二混合物；所述导电栅格结构位于所述目标工件远离所述支撑件的一侧；将所述目标工件暴露于所述第二混合物中，以在所述氧化硅层的至少部分区域上形成氮化硅层。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述在氮化反应的过程中，利用腔室中的导电栅格结构对所述第一混合物进行过滤，包括：在氮化反应的过程中，利用所述导电栅格结构的栅格表面，对所述第一混合物中的第一部分进行过滤；所述第一部分为所述第一混合物中与所述栅格表面发生碰撞的部分带电粒子；以及，利用所述导电栅格结构上开设的过滤孔的侧壁，对所述第一混合物中的第二部分进行过滤；所述第二部分为所述第一混合物中进入所述过滤孔，并与所述过滤孔的侧壁发生碰撞的至少部分带电粒子。3.根据权利要求2所述的方法，还包括：调节所述第一混合物的流速，以使所述第一混合物至少在所述过滤孔中从第一流速提升至第二流速。4.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述氮化反应完成之后，形成的所述氧化硅层的掺氮浓度为第一浓度，所述第一浓度小于第二浓度，所述第二浓度为在氮化反应的过程中，所述腔室中未设置所述导电栅格结构的情况下，在氮化反应完成之后，形成的氮化硅层的掺氮浓度。5.根据权利要求4所述的方法，还包括：在所述导电栅格结构从第一结构特征调整至第二结构特征的情况下，所述第一浓度从第一值降低至第二值；所述第一结构特征所对应第一过滤程度小于所述第二结构特征所对应的第二过滤程度。6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，所述第一浓度为约0.5E15原子每平方厘米至约5E15原子每平方厘米。7.根据权利要求2～5中任一项所述的方法，其中，所述导电栅格结构包括至少两个导电栅格板，所述至少两个导电栅格板中相邻的导电栅格板之间存在间隔、且相邻的导电栅格板上开设的过滤孔错位排列。8.根据权利要求2～5中任一项所述的方法，其中，所述导电栅格结构上开设的过滤孔的孔轴线为曲线；或，所述孔轴线为直线、且相对于所述导电栅格结构的厚度方向呈倾斜状态。9.根据权利要求2～5中任一项所述的方法，其中，所述导电栅格结构上开设的过滤孔中设置有非密闭性阻挡件。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述非密闭性阻挡件包括金属网；2CN115863151A权利要求书2/4页或，所述非密闭性阻挡件包括未完全覆盖所述过滤孔的至少两个金属阻挡件，所述至少两个金属阻挡件中相邻的金属阻挡件之间存在间隔、且相邻的金属阻挡件错位设置。11.根据权利要求2所述的方法，其中，所述导电栅格结构的属性参数包括以下一个或多个：材料：铝；厚度：约3毫米～约4毫米；所述过滤孔的侧壁粗糙度：小于或等于0.02微米。12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述工艺气体还包括惰性气体。13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述惰性气体包括氩气和/或氦气。14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述工艺气体中各组分的体积比为：所述氮气：