一种用于化学气相沉积的清洗工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105839069A(43)申请公布日2016.08.10(21)申请号201510019284.3(22)申请日2015.01.14(71)申请人中芯国际集成电路制造（上海）有限公司地址201203上海市浦东新区张江路18号(72)发明人李夏张冠群杨益何朋(74)专利代理机构上海光华专利事务所31219代理人余明伟(51)Int.Cl.C23C16/14(2006.01)C23C16/455(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种用于化学气相沉积的清洗工艺(57)摘要本发明提供一种用于化学气相沉积的清洗工艺，该清洗工艺至少包括：提供内部带有钨的反应腔；将反应腔中通入氟化气体并电离形成氟离子，用氟离子清洗反应腔内的钨；抽走反应腔中的副产物；在反应腔中通入硅烷和六氟化钨，使二者反应并在反应腔内形成第一钨薄膜；抽走反应腔中的副产物；在反应腔中通入氢气和六氟化钨，使二者反应并在反应腔内的所述第一钨薄膜上继续生长第二钨薄膜；抽走反应腔中的副产物；重复形成第一、第二钨薄膜若干次。本发明通过氟离子清洗反应腔内的钨。取消了氢气的钝化，防止反应腔的颗粒物残留异常升高。在反应腔内形成致密的钨薄膜，以改善清洗之后氟离子给加热盘带来的损坏，并稳定清洗之后腔体的温度。CN105839069ACN105839069A权利要求书1/1页1.一种用于化学气相沉积的清洗工艺，其特征在于，所述清洗工艺至少包括：(1)提供一内部带有钨层的反应腔；(2)将所述反应腔中通入氟化气体并电离形成氟离子，用氟离子清洗反应腔内的钨层，直到所述钨层完全被清洗为止；(3)抽走反应腔中的副产物；(4)在反应腔中通入硅烷和六氟化钨，使二者反应并在反应腔内形成第一钨薄膜；(5)抽走反应腔中的副产物；(6)在反应腔中通入氢气和六氟化钨，使二者反应并在反应腔内的所述第一钨薄膜上继续生长第二钨薄膜；(7)抽走反应腔中的副产物；(8)重复步骤(4)至步骤(7)若干次直到所述反应腔内形成错层堆积的致密性钨薄膜为止。2.根据权利要求1所述的用于化学气相沉积的清洗工艺，其特征在于：所述步骤(4)及步骤(6)中反应腔内的压强为0.6Torr～0.8Torr。3.根据权利要求2所述的用于化学气相沉积的清洗工艺，其特征在于：所述步骤(4)及步骤(6)中反应腔内的温度为400摄氏度～425摄氏度。4.根据权利要求3所述的用于化学气相沉积的清洗工艺，其特征在于：所述步骤(4)中硅烷的流量为10～30sccm；所述六氟化钨的流量为30～70sccm。5.根据权利要求4所述的用于化学气相沉积的清洗工艺，其特征在于：所述步骤(4)中反应时间为10～30秒；所述第一钨薄膜的厚度为100～500埃。6.根据权利要求3所述的用于化学气相沉积的清洗工艺，其特征在于：所述步骤(6)中氢气的流量为1000～4000sccm；所述六氟化钨的流量为70～200sccm。7.根据权利要求6所述的用于化学气相沉积的清洗工艺，其特征在于：所述步骤(6)中反应时间为40～70秒；所述第二钨薄膜的厚度为2000～6000埃。8.根据权利要求1所述的用于化学气相沉积的清洗工艺，其特征在于：所述步骤(2)中的氟化气体为NF3。9.根据权利要求5所述的用于化学气相沉积的清洗工艺，其特征在于：所述步骤(3)中反应腔中的副产物包括六氟化钨气体以及NF3电离反应后剩余的氟离子。10.根据权利要求6所述的用于化学气相沉积的清洗工艺，其特征在于：所述步骤(8)中重复步骤(4)至步骤(7)三到四次形成错层堆积的致密性钨薄膜。2CN105839069A说明书1/5页一种用于化学气相沉积的清洗工艺技术领域[0001]本发明涉及一种半导体制程工艺，特别是涉及一种用于化学气相沉积的清洗工艺。背景技术[0002]在半导体制造过程中，清洗工艺一直是一项重要的必要环节，而现有的钨化学气象沉积工艺(CVD)中，材料源以气体形成进入反应腔内，被射频功率发生器的作用下形成等离子体而沉积在反应腔内的晶圆上，在进行钨的CVD的过程中，钨薄膜被沉积在反应腔内的任何地方，不仅仅在晶圆的表面，因此，将定期对反映腔内进行清洗，清洗之后反应腔还会保持有颗粒物以及一定厚度的致密性钨薄膜，目前业界200nm的钨制程工艺中，通常用的都是AMATCentura5200的机型，一般来说，整个清洗工艺会用NF3作为还原3+-气体，通过射频电流使其电离(NF3→N+F)，从而带走反应腔内的所形成的六氟化钨气6+-6体(W+F→WF)，达到清洗的目的。通过H2(H离子)的钝化带走反应腔内多余的氟离子(H++F-→HF)。[0003]而现有技术中的清洗后反应腔中的颗粒物和钨薄膜的厚度都会存在一定程度的