专利名称：一种避免光阻变性的无氮碳化硅薄膜工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体制备技术领域，具体来说是涉及一种避免光阻变性的无氮碳化
硅薄膜工艺。
背景技术：
在集成电路工艺中，有着热稳定性、抗抗湿性的二氧化硅一直是金属互连线路间使用的重要的介质材料。以前，芯片中互连线的材料主要书金属铝，但是，随着半导体元件向着微型化的方向发展，芯片中互连线的数目也随之增加，导致RC延迟(RC Delay, R是指电阻，C是指电容)的产生，延缓了讯号的传输速度，进而影响了芯片的性能。在现有技术中为了减少RC延迟，发展成为用可以有效降低导线电阻的金属铜来代替金属铝作为互连线的材料。而且，金属铜还具有熔点高，电阻系数较低等优点，因此，在实践中得到了广泛的应用。同时，使用低介电常数(Low k，其中，k是材料的介电常数的度量)的材料以降低寄生电阻。但是，由于低介电常数的材料与铜互连线的粘附性较差，实践中一般在低介电常数和铜互连线之间使用一层碳化硅薄膜层，以保证低介电常数的材料与铜互连线之间具有良好的粘附性，同时，二氧化硅薄膜也可以作为铜的扩散阻挡层和刻蚀停止层。其中，上述的碳化硅薄膜的形成的传统工艺如下首先，在用氨气和氮气预处理含有低介电常数薄膜和铜互连线的基底，以移除铜互连线表面上的铜氧化物，然后，再用乙基三甲基娃烧(Trimethylsilane_3MS)或者四甲基娃烧(Tetramethylsilane_4MS)和氨气作为反应气体，利用化学气相沉积法在所述的基底上形成一层碳化硅保护膜。由于上述的工艺步骤中所使用的是含氨氮气等反应气体处理基底，致使淀积的碳化硅薄膜中含有一定的氮元素，因此，在后续的与光阻的接触的过程中，可能会产生光阻变性的危险，而光阻变性则会在后续的制程中严重影响半导体互连关键尺寸的一致性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种避免光阻变性的碳化硅薄膜工艺，其可有效避免传统的含氮的碳化硅薄膜所带来的光阻变性问题，提高碳化硅薄膜的品质，工艺过程简单易控制。为解决上述目的，本发明所提供的技术方案为
一种避免光阻变形的碳化硅薄膜工艺，其中，包括以下的步骤
步骤SI :在一基底上所沉积的低介电常数薄膜中形成有铜互连线；
步骤S2 :用包含有碳氢化合物和氢气的混合气体处理互连线表面所产生的铜氧化物； 步骤S3 :用包含有碳氢化合物和硅烷的混合反应气体在所述低介电常数薄膜之上沉积一层碳化硅薄膜，且碳化硅薄膜同时覆盖在铜互连线上。上述的避免光阻变性的碳化硅薄膜工艺，其中，所述的步骤S3中用化学气相沉积法在所述基底上沉积一层碳化硅薄膜。上述的避免光阻变形的碳化硅薄膜工艺，其中，所述步骤S3中的硅烷为乙基三甲基娃烧。上述的避免光阻变形的碳化硅薄膜工艺，其中，所述步骤S3中的硅烷为四甲基硅烧。本发明的一种避免光阻变性的无氮碳化硅薄膜工艺，在原有的碳化薄膜的制备工艺的基础上改进而来，用碳氢化合物代替氨气，氮气等作为反应气体，可以制得无氮的碳化硅薄膜，避免了在后续的与光阻(光刻胶)接触的过程中，产生光阻变性的危险，进而有效保证了半导体互连关键尺寸的一致性，同时，提高了所淀积的碳化硅薄膜的品质，工艺过程简单易控制。
图I为本发明的一种避免光阻变性的无氮碳化硅薄膜工艺的流程图2a至2c为图I所示的本发明的一种避免光阻变性的无氮碳化硅薄膜工艺的剖面结构示意图。
具体实施例方式下面结合说明书附图和具体实施方式
来对本发明的一种避免光阻变性的无氮碳化硅薄膜工艺作进一步详细地说明。正是基于现有的碳化硅薄膜工艺而提出了本发明的一种避免光阻变性的无氮碳化硅薄膜工艺的各种实施方式。如图I和图2a_2c所示，本发明的一种避免光阻变形的碳化硅薄膜工艺，包括以下的步骤
步骤SI :提供一包含有低介电常数薄膜110和铜互连线120的基底130 ;正如背景技术中所述，由于低介电常数薄膜110作为有效可以有效降低寄生电容，而铜作为互连线的材料可以有效降低寄生电阻，因此，实践中通常将低介电常数薄膜110应用于铜互连线120之间作为绝缘材料，以有效减少RC延迟。但是，由于低介电常数薄膜110材质疏松，因此，其与铜互连线120之间的粘附性较差，因此，需要后续的工艺在低介电常数薄膜110和铜互连线120之间覆盖一层碳化硅薄膜140，以使得低介电常数薄膜110和铜互连线120之间保持良好的粘附性，同时，所淀积的二氧化硅薄膜还在可以作为铜的扩散阻挡层和刻蚀停止层。步骤S2 :用包含有碳氢化合物和氢气的混合气体处理铜互连线120，以移除铜互连线120上形成的铜氧化物；其中，为了在包含有铜互连线120的低介电常数薄膜110上淀积一层高品质的碳化硅薄膜140，首先应该清除铜互连线120上所形成的铜氧化物。其中， 在本发明中用碳氢化合物(CxHy)和氢气作为反应气体，以移除铜氧化物；同时，由于在本预处理步骤中，由于没有使用任何含氮元素的气体例如氨气(NH3)等，因此，基底130中不会含有任何的氮元素。步骤S3 :用包含有碳氢化合物和硅烷的混合反应气体在低介电常数薄膜110之上沉积一层碳化硅薄膜140，同时，碳化硅薄膜140覆盖铜互连线120。其中，由于碳化硅薄膜 140和低介电常数薄膜110以及铜互连线120之间皆具有良好的粘附性，因此，在本步骤中用化学气相沉积法在基底130上淀积碳化硅薄膜140的反应气体包括碳氢化合物(CxHy)和乙基三甲基硅烷/四甲基硅烷。并且，由于本步骤中亦未包含任何含氮元素的气体，因此，最终所淀积的碳化硅薄膜140中亦不会出现任何的氮元素。综上所述，本发明的一种避免光阻变性的无氮碳化硅薄膜工艺，在原有的碳化薄膜的制备工艺的基础上改进而来，用碳氢化合物代替氨气，氮气等作为反应气体，可以制得无氮的碳化硅薄膜，避免了在后续的与光阻(光刻胶)接触的过程中，产生光阻变性的危险， 进而有效保证了半导体互连关键尺寸的一致性，同时，提高了所淀积的碳化硅薄膜的品质， 工艺过程简单易控制。应当指出的是，上述内容只是本发明的具体实施例的列举，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；且上述具体实施例并非用来限制本发明的实施范围，即凡依本发明专利申请内容所作的等效变换与修饰，都落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种避免光阻变形的碳化硅薄膜工艺，其特征在于，包括以下的步骤步骤SI :在一基底上所沉积的低介电常数薄膜中形成有铜互连线；步骤S2 :用包含有碳氢化合物和氢气的混合气体处理互连线表面所产生的铜氧化物； 步骤S3 :用包含有碳氢化合物和硅烷的混合反应气体在所述低介电常数薄膜之上沉积一层碳化硅薄膜，且碳化硅薄膜同时覆盖在铜互连线上。
2.如权利要求I所述的避免光阻变性的碳化硅薄膜工艺，其特征在于，所述的步骤S3 中用化学气相沉积法在所述基底上沉积一层碳化硅薄膜。
3.如权利要求I所述的避免光阻变形的碳化硅薄膜工艺，其特征在于，所述步骤S3中的娃焼为乙基二甲基娃焼。
4.如权利要求I所述的避免光阻变形的碳化硅薄膜工艺，其特征在于，所述步骤S3中的娃焼为四甲基娃焼。
全文摘要
本发明的公开了一种避免光阻变性的无氮碳化硅薄膜工艺，其在原有的碳化薄膜的制备工艺的基础上改进而来，用碳氢化合物代替氨气，氮气等作为反应气体，可以制得无氮的碳化硅薄膜，避免了在后续的与光阻(光刻胶)接触的过程中，产生光阻变性的危险，进而有效保证了半导体互连关键尺寸的一致性，同时，提高了所淀积的碳化硅薄膜的品质，工艺过程简单易控制。
文档编号H01L21/768GK102610555SQ20111026644
公开日2012年7月25日 申请日期2011年9月9日 优先权日2011年9月9日
发明者张文广, 郑春生, 陈玉文 申请人:上海华力微电子有限公司