反应腔室的清洗方法及半导体工艺方法与流程

文档序号:30600473发布日期:2022-07-01 21:33阅读:311来源:国知局
反应腔室的清洗方法及半导体工艺方法与流程

1.本技术实施例涉及半导体技术领域,特别是涉及一种反应腔室的清洗方法及一种半导体工艺方法。


背景技术:

2.电容器件是存储器件的重要组成部分,典型的电容器件主要采用tin/zro2/tin三明治结构,其中,金属材料tin作为上电极板和下电极板,高介电常数材料zro2作为上电极板和下电极板之间的介质材料。
3.在制备电容器件的过程中发现,在沉积作为上电极板的氮化钛薄膜时,会有一部分的二氧化锆材料从晶圆表面溢出,形成二氧化锆涂层,这些二氧化锆涂层难以清除,并且会与氮化钛混合在一起形成二氧化锆和氮化钛混合涂层,并粘附在沉积腔室的内壁上,这会降低氮化钛在沉积腔室内壁上的粘附性,导致二氧化锆和氮化钛混合涂层从腔室内壁上掉落到沉积腔室内形成颗粒沾污,进而影响存储器件的性能,在沉积氮化钛薄膜时,如何消除二氧化锆和氮化钛混合涂层掉落对存储器件性能的影响成为急需解决的问题。


技术实现要素:

4.本技术提供了一种反应腔室的清洗方法及一种半导体工艺方法,可以降低二氧化锆和氮化钛混合涂层掉落对存储器件性能的影响。
5.本技术提供一种反应腔室的清洗方法,用于对反应腔室进行清洗,所述反应腔室的内壁形成有碳材料层,所述碳材料层的表面附着有介质材料层,所述清洗方法包括:
6.于反应腔室内通入清洗气体,所述清洗气体、所述碳材料层及所述介质材料层反应形成挥发性产物,以去除所述介质材料层。
7.在其中一个实施例中,所述介质材料层的材料包括二氧化锆,所述清洗气体包括氯气。
8.在其中一个实施例中,所述反应腔室的内壁包括所述反应腔室的侧壁、所述反应腔室的底部及所述反应腔室的顶部中的至少一种。
9.在其中一个实施例中,所述碳材料层的厚度为500nm~5um。
10.在其中一个实施例中,所述清洗气体与所述碳材料层及所述介质材料层的反应温度为400℃-600℃,所述清洗气体与所述碳材料层及所述介质材料层的反应压力为0torr-20torr。
11.在其中一个实施例中,所述碳材料层的表面还形成有电极材料层,所述清洗气体包括第一清洗气体和第二清洗气体的混合气体,于所述反应腔室内通入所述混合气体,所述混合气体中的所述第一清洗气体与所述电极材料层反应,以去除所述电极材料层;所述混合气体中的所述第二清洗气体与所述碳材料层、所述介质材料层反应生成所述挥发性产物,以去除所述介质材料层。
12.在其中一个实施例中,所述清洗气体中第二清洗气体的体积百分比为5%~20%。
13.在其中一个实施例中,所述混合气体的气体流量为100sccm~1000sccm;于所述反应腔室内通入所述混合气体的过程中,所述反应腔室的温度为400℃~600℃,所述反应腔室的压力为0torr~20torr。
14.在其中一个实施例中,所述碳材料层的表面还形成有电极材料层,所述清洗气体包括第一清洗气体及第二清洗气体;所述于所述反应腔室内通入清洗气体包括:
15.于所述反应腔室内通入所述第一清洗气体,所述第一清洗气体与所述电极材料层反应,以去除所述电极材料层;
16.于所述反应腔室内通入所述第二清洗气体,所述第二清洗气体与所述碳材料层、所述介质材料层反应生成所述挥发性产物,以去除所述介质材料层。
17.在其中一个实施例中,所述第一清洗气体的气体流量为100sccm~1000sccm;所述第二清洗气体的气体流量为100sccm~1000sccm;所述第一清洗气体与所述电极材料层的反应温度为100℃~800℃,所述第一清洗气体与所述电极材料层的反应压力为0torr~100torr;所述第二清洗气体与所述碳材料层、所述介质材料层的反应温度为400℃~600℃,所述第二清洗气体与所述碳材料层、所述介质材料层的反应压力为0torr~20torr。
18.在其中一个实施例中,所述第一清洗气体与所述电极材料层的反应温度和所述第二清洗气体与所述碳材料层、所述介质材料层的反应温度不同。
19.在其中一个实施例中,所述介质材料层的材料包括二氧化锆,所述电极材料层的材料包括氮化钛;所述第一清洗气体包括三氟化氯,所述第二清洗气体包括氯气。
20.本技术还提供一种半导体工艺方法,所述半导体工艺方法于反应腔室内执行,所述反应腔室的内壁形成有碳材料层;所述半导体工艺方法包括:
21.提供基底,并将所述基底置于所述反应腔室内;
22.于所述基底上形成介质层,形成所述介质层的过程中,所述碳材料层的表面附着介质材料层;
23.采用如上述任一项所述的清洗方法对所述反应腔室进行清洗。
24.在其中一个实施例中,所述半导体工艺方法还包括:重复上述步骤n次,n为大于或等于2的整数。
25.本技术还提供一种半导体工艺方法,所述半导体工艺方法于反应腔室内执行,所述反应腔室的内壁形成有碳材料层;所述半导体工艺方法包括:
26.提供基底,并将所述基底置于所述反应腔室内;
27.于所述基底上形成下电极;
28.于所述下电极的表面形成介质层;
29.于所述介质层的表面形成上电极;其中,所述下电极、所述介质层和所述上电极共同构成电容器件,形成所述下电极的过程中和/或形成所述上电极的过程中,所述碳材料层的表面附着电极材料层,形成所述介质层的过程中,所述碳材料层的表面附着介质材料层;
30.采用如上述任一项所述的清洗方法对所述反应腔室进行清洗。
31.在其中一个实施例中,半导体工艺方法还包括:重复上述步骤m次,m为大于或等于2的整数。
32.上述反应腔室的清洗方法,用于对反应腔室进行清洗,所述反应腔室的内壁形成有碳材料层,所述碳材料层的表面附着有介质材料层,所述清洗方法包括:于反应腔室内通
入清洗气体,所述清洗气体、所述碳材料层及所述介质材料层反应形成挥发性产物,以去除所述介质材料层。通过在反应腔室的内壁形成有碳材料层,以及向反应腔室内通入可与碳材料层、介质材料层形成挥发性产物的清洗气体,使得吸附在碳材料层表面的介质材料层被去除掉,从而达到消除反应腔室内壁上的介质材料层掉落到反应腔室内形成颗粒沾污的目的。
33.上述半导体工艺方法,于反应腔室内执行,所述反应腔室的内壁形成有碳材料层。通过在反应腔室的内壁形成有碳材料层,以及向反应腔室内通入可与碳材料层、介质材料层形成挥发性产物的清洗气体,使得吸附在碳材料层表面的介质材料层被去除掉,从而达到消除反应腔室内壁上的介质材料层掉落到反应腔室内的基底上形成颗粒沾污,进而影响形成在基底上的半导体器件的性能的目的。
附图说明
34.为了更清楚地说明本技术实施例或相关技术中的技术方案,下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1为一实施例中反应腔室的局部示意图;
36.图2为另一实施例中反应腔室的局部示意图;
37.图3为一实施例中于反应腔室内通入清洗气体的流程示意图;
38.图4为一实施例中半导体工艺方法的流程示意图;
39.图5为另一实施例中半导体工艺方法的流程示意图。
40.附图标记说明:
41.102、内壁;104、碳材料层;106、介质材料层;108、电极材料层。
具体实施方式
42.为了便于理解本技术实施例,下面将参照相关附图对本技术实施例进行更全面的描述。附图中给出了本技术实施例的首选实施例。但是,本技术实施例可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本技术实施例的公开内容更加透彻全面。
43.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术实施例的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术实施例的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本技术实施例。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
44.在本技术实施例的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方法或位置关系,仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术实施例的限制。
45.可以理解,本技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种气体,但这些气体不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个气体与另一个气体区分。举例来
说,在不脱离本技术的范围的情况下,可以将第一清洗气体称为第二清洗气体,且类似地,可将第二清洗气体称为第一清洗气体。第一清洗气体和第二清洗气体两者都是清洗气体,但其不是同一清洗气体。
46.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。在本技术的描述中,“若干”的含义是至少一个,例如一个,两个等,除非另有明确具体的限定。
47.典型的反应腔室的清洗方法通常是在低压条件下向反应腔室内通clf3气体,以去除反应腔室内壁上的金属附着层(例如tin附着层),但clf3气体无法清除反应腔室内壁上介质附着层(例如zro2附着层),残留在反应腔室内壁上的介质附着层逐渐累积,不仅会掉落到反应腔室内形成颗粒沾污,还会增加反应腔室维护保养的频率(pm的频率),降低反应腔室的利用率。
48.图1为一实施例中反应腔室的局部示意图,为了解决上述问题,在本实施例中,本技术提供一种反应腔室的清洗方法,用于对反应腔室进行清洗,如图1所示,所述反应腔室的内壁102形成有碳材料层104,所述碳材料层104的表面附着有介质材料层106,所述清洗方法包括:于反应腔室内通入清洗气体,所述清洗气体、所述碳材料层104及所述介质材料层106反应形成挥发性产物,以去除所述介质材料层106。反应腔室指的是需要进行清洗的工艺腔室,例如用于沉积介质材料层的腔室、用于沉积电极材料层的腔室等。可以理解的是,碳材料层104需要粘附在反应腔室的内壁102上,并且碳材料层104与介质材料层106之间具有较好的粘附性,从而避免因粘附性问题,碳材料层104或介质材料层106脱落到反应腔室内形成颗粒沾污。该反应腔室的清洗方法发生在反应腔室内进行两次沉积工艺之间,或发生在反应腔室内进行沉积工艺之后,可以理解的是,碳材料层表面附着的介质材料层的材料可以与反应腔室沉积的材料相同,即碳材料层表面附着的介质材料层是反应腔室内进行沉积工艺的工艺材料层;碳材料层表面附着的介质材料层的材料也可以与反应腔室沉积的材料不同,即碳材料层表面附着的介质材料层是反应腔室内进行沉积工艺过程中从反应腔室内的晶圆表面溢出的。通入反应腔室的清洗气体与反应腔室内壁的碳材料层104及碳材料层104表面的介质材料层106反应形成挥发性产物,从而达到去除介质材料层106,改善和净化反应腔室内环境,降低反应腔室维护保养(pm)的频率,消除反应腔室内壁上的介质材料层106掉落到反应腔室内形成颗粒沾污的目的。
49.上述反应腔室的清洗方法,通过在反应腔室的内壁形成有碳材料层,以及向反应腔室内通入可与碳材料层、介质材料层形成挥发性产物的清洗气体,使得吸附在碳材料层表面的介质材料层被去除掉,从而达到消除反应腔室内壁上的介质材料层掉落到反应腔室内形成颗粒沾污的目的。
50.在其中一个实施例中,所述反应腔室的内壁102包括所述反应腔室的侧壁、所述反应腔室的底部及所述反应腔室的顶部中的至少一种。可以理解的是,反应腔室的内壁形成碳材料层发生在反应腔室内进行工艺晶圆对应的沉积工艺之前,即反应腔室进行对应的工艺之前反应腔室的内壁已经形成有碳材料层。
51.在其中一个实施例中,碳材料层104包括类金刚石涂层。类金刚石涂层质量稳定,
与金属材料(例如tin)之间具有良好的粘附性,可以减小附着在反应腔室内壁的金属材料(电极材料层)掉落到反应腔室内形成颗粒沾污的风险。
52.在其中一个实施例中,反应腔室维护保养之后,采用化学气相沉积工艺于所述反应腔室的内壁102上形成碳材料层。可以理解的是,此时,所述反应腔室的侧壁、所述反应腔室的底部及所述反应腔室的顶部都形成有碳材料层。
53.在其中一个实施例中,反应腔室维护保养之后,采用物理气相沉积工艺(例如离子镀工艺)于所述反应腔室的内壁102上形成碳材料层。可以理解的是,此时,所述反应腔室的侧壁、所述反应腔室的底部及所述反应腔室的顶部都形成有碳材料层。
54.在其中一个实施例中,在进行反应腔室维护保养过程中,将反应腔室的顶部的备件更换为表面形成有碳材料层的新备件。可以理解的是,此时,所述反应腔室的顶部形成有碳材料层。在其中一个实施例中,在进行反应腔室维护保养时,反应腔室内壁剩余有一定厚度的碳材料层104。通过该设置,可以避免碳材料层104表面的介质材料层106与清洗气体发生反应过程中碳材料层104不足的问题。
55.在其中一个实施例中,所述反应腔室的内壁102上形成碳材料层之前,所述反应腔室的内壁102上具有一定的碳材料层残留。即进行反应腔室维护保养时,不对反应腔室内壁的碳材料层进行处理。
56.在其中一个实施例中,所述反应腔室的内壁102上形成碳材料层之前,所述反应腔室的内壁102上不存在碳材料层残留。即进行反应腔室维护保养时,需要清除反应腔室内壁的碳材料层。通过该设置,可以避免反应腔室的内壁102上碳材料层104厚度不一致(厚度不均)的问题。
57.在其中一个实施例中,所述清洗气体与所述碳材料层104及所述介质材料层106的反应温度为400℃-600℃,例如,反应温度可以为400℃、430℃、450℃、470℃、490℃、500℃、550℃、570℃、600℃等。所述清洗气体与所述碳材料层104及所述介质材料层106的反应压力为0torr-20torr,例如反应压力可以为0torr、5torr、7torr、9torr、10torr、15torr、17torr、19torr、20torr等。
58.在其中一个实施例中,所述介质材料层106的材料包括二氧化锆,所述清洗气体包括氯气。通过向反应腔室内通入氯气,去除了碳材料层104表面的介质材料层106,在此过程中,反应腔室内壁102的碳材料层104逐渐变薄,反应生成的挥发性产物作为废气排出反应腔室,其中,清洗气体与碳材料层、介质材料层发生反应的化学方程式为:2zro2+3c+4cl2(g)

2zrcl4(g)+co2(g)+2co(g)。表一中,对比例1-2,实施例1-3表示不同温度下清洗反应腔室t时间后,反应腔室中介质材料层的残留、每次清洗消耗的碳材料层的厚度、同样厚度的碳材料层可以用于清洗的次数,反应温度过低时,反应腔室中的介质材料层不能完全与清洗气体发生反应,反应腔室内的介质材料层无法完全清除干净,此时,反应腔室内有介质材料层残留;反应温度过高时,反应腔室中的介质材料层与清洗气体反应剧烈,反应腔室内无介质材料层残留,即在一定温度范围内,碳材料层表面介质材料层与清洗气体完全反应无残留;h1-h5表示每次清洗消耗的碳材料层的厚度,其中,h5》h4》h3》h2》h1,反应温度过低时,反应腔室中的介质材料层不能完全与清洗气体发生反应,消耗的碳材料层的厚度较小;反应温度过高时,反应腔室中的介质材料层与清洗气体反应剧烈,对碳材料层的损害较大,即在一定温度范围内,反应温度越高,消耗的碳材料层的厚度越大;p1-p5表示同样厚度的
碳材料层可以用于清洗的次数,其中,p1》p2》p3》p4》p5,即在一定温度范围内,反应温度越高,消耗的碳材料层的厚度越大,清洗循环的次数越少;可以理解的是,在反应腔室内壁上的碳材料层的厚度、清洗的时间不变的情况下,反应温度越高,碳材料层表面介质材料层的残留越少,生成的挥发性产物中一氧化碳的比例越高,消耗的碳材料层的厚度越大,清洗循环的次数越少(无法保证两次反应腔室维护保养之前清洗循环的次数),反应腔室维护保养(pm)的频率越高;反应温度越低,碳材料层表面介质材料层的残留越多,生成的挥发性产物中一氧化碳的比例越低,消耗的碳材料层的厚度越小,清洗循环的次数相对越少,反应腔室存在颗粒沾污的风险越高,因此,所述清洗气体与所述碳材料层104及所述介质材料层106的反应温度需要在特定的温度范围内。
[0059] 反应温度/℃zro2残留c厚度清洗次数对比例1300有残留h1p1实施例1400无残留h2p2实施例2500无残留h3p3实施例3600无残留h4p4对比例2700无残留h5p5
[0060]
表一
[0061]
在其中一个实施例中,所述碳材料层104的厚度为500nm~5um,例如,碳材料层104的厚度可以为500nm、600nm、800nm、900nm、1.0um、1.5um、1.7um、1.9um、2.0um、2.5um、3.0um、4.0um、4.7um、5.0um等。在实际应用中,可以根据反应腔室内壁上介质材料层106的厚度,以及两次反应腔室维护保养(pm)之间清洗的次数来设置碳材料层104的厚度,碳材料层104的厚度过小,碳材料层104表面的介质材料层106不能完全与碳材料层104、清洗气体发生反应,会出现介质材料层106在反应腔室内壁102上残留的问题;碳材料层104的厚度过大,反应腔室维护保养时反应腔室内壁剩余的碳材料层104过厚,会增加生产成本。
[0062]
图2为另一实施例中反应腔室的局部示意图,如图2所示,在其中一个实施例中,所述碳材料层104的表面还形成有电极材料层108,所述清洗气体包括第一清洗气体和第二清洗气体的混合气体,于所述反应腔室内通入所述混合气体,所述混合气体中的所述第一清洗气体与所述电极材料层108反应,以去除所述电极材料层108;所述混合气体中的所述第二清洗气体与所述碳材料层104、所述介质材料层106反应生成所述挥发性产物,以去除所述介质材料层106。通过向反应腔室内通入第一清洗气体和第二清洗气体的混合气体,可以在去除电极材料层108的同时去除介质材料层106,达到进一步降低反应腔室内颗粒沾污的目的。
[0063]
在其中一个实施例中,所述清洗气体中第二清洗气体的体积百分比为5%~20%。例如5%、6%、7%、9%、10%、13%、15%、17%、19%、20%等。在实际应用中,根据反应腔室内壁102上电极材料层108和介质材料层106的比例设置清洗气体中第二清洗气体的体积百分比。
[0064]
在其中一个实施例中,所述混合气体的气体流量为100sccm~1000sccm,例如混合气体的气体流量可以为100sccm、150sccm、170sccm、190sccm、200sccm、250sccm、300sccm、350sccm、400sccm、450sccm、500sccm、600sccm、700sccm、800sccm、900sccm、1000sccm等;于所述反应腔室内通入所述混合气体的过程中,所述反应腔室的温度为400℃~600℃,例如,
反应温度可以为400℃、430℃、450℃、470℃、490℃、500℃、550℃、570℃、600℃等。所述反应腔室的压力为0torr~20torr,例如反应压力可以为0torr、5torr、7torr、9torr、10torr、15torr、17torr、19torr、20torr等。
[0065]
图3为一实施例中于反应腔室内通入清洗气体的流程示意图,如图3所示,在其中一个实施例中,所述碳材料层104的表面还形成有电极材料层,所述清洗气体包括第一清洗气体及第二清洗气体;所述于所述反应腔室内通入清洗气体包括:
[0066]
s102,反应腔室内通入所述第一清洗气体。
[0067]
具体地,向反应腔室内通入第一清洗气体后,反应腔室内的第一清洗气体与电极材料层108反应,以去除电极材料层108。
[0068]
s104,于反应腔室内通入第二清洗气体。
[0069]
具体地,向反应腔室内通入第二清洗气体后,反应腔室内的第二清洗气体与碳材料层104、介质材料层106反应生成挥发性产物,以去除介质材料层106。
[0070]
在其中一个实施例中,所述第一清洗气体的气体流量为100sccm~1000sccm,例如混合气体的气体流量可以为100sccm、150sccm、170sccm、190sccm、200sccm、250sccm、300sccm、350sccm、400sccm、450sccm、500sccm、600sccm、700sccm、800sccm、900sccm、1000sccm等;所述第二清洗气体的气体流量为100sccm~1000sccm,例如混合气体的气体流量可以为100sccm、150sccm、170sccm、190sccm、200sccm、250sccm、300sccm、350sccm、400sccm、450sccm、500sccm、600sccm、700sccm、800sccm、900sccm、1000sccm等;所述第一清洗气体与所述电极材料层的反应温度为100℃~800℃,例如,反应温度可以为100℃、150℃、170℃、200℃、250℃、300℃/3500℃、400℃、430℃、450℃、500℃、550℃、600℃、650℃、700℃、750℃、800℃等。所述第一清洗气体与所述电极材料层的反应压力为0torr~100torr,例如反应压力可以为0torr、10torr、15torr、20torr、30torr、50torr、70torr、90torr、100torr等;所述第二清洗气体与所述碳材料层、所述介质材料层的反应温度为400℃~600℃,例如,反应温度可以为400℃、430℃、450℃、470℃、490℃、500℃、550℃、570℃、600℃等。所述第二清洗气体与所述碳材料层、所述介质材料层的反应压力为0torr~20torr,例如反应压力可以为0torr、5torr、7torr、9torr、10torr、15torr、17torr、19torr、20torr等。
[0071]
在其中一个实施例中,所述第一清洗气体与所述电极材料层108的反应温度和所述第二清洗气体与所述碳材料层104、所述介质材料层106的反应温度不同。
[0072]
在其中一个实施例中,所述介质材料层106的材料包括二氧化锆,所述电极材料层108的材料包括氮化钛、钛、金属钨、金属铜;所述第一清洗气体包括三氟化氯,所述第二清洗气体包括氯气。
[0073]
图4为一实施例中半导体工艺方法的流程示意图,如图4所示,在本实施例中,提供一种半导体工艺方法,所述半导体工艺方法于反应腔室内执行,所述反应腔室的内壁形成有碳材料层;所述半导体工艺方法包括:
[0074]
s202,提供基底,并将基底置于反应腔室内。
[0075]
提供基底之后,通过反应腔室所在设备的传输机构或者人工将基底放置在反应腔室内。该基底可以是半导体衬底,也可以是表面形成有部分器件结构的半导体衬底,半导体衬底可以采用未掺杂的单晶硅、掺杂有杂质的单晶硅、绝缘体上硅(soi)、绝缘体上层叠硅
(ssoi)、绝缘体上层叠锗化硅(s-sigeoi)、绝缘体上锗化硅(sigeoi)以及绝缘体上锗(geoi)等。作为示例,在本实施例中,半导体衬底的构成材料选用单晶硅。
[0076]
s204,于基底上形成介质层。
[0077]
具体的,在基底上形成介质层,形成介质层的过程中,反应腔室的内壁的碳材料层的表面附着介质材料层。可以理解的是,这里的介质材料层和介质层是同一种介质材料。示例性的,介质材料层的材料包括高介电常数介质材料,例如zro2。
[0078]
s206,采用如上述任一项所述的清洗方法对反应腔室进行清洗。
[0079]
上述半导体工艺方法,于反应腔室内执行,所述反应腔室的内壁形成有碳材料层。通过在反应腔室的内壁形成有碳材料层,以及向反应腔室内通入可与碳材料层、介质材料层形成挥发性产物的清洗气体,使得吸附在碳材料层表面的介质材料层被去除掉,从而达到消除反应腔室内壁上的介质材料层掉落到反应腔室内的基底上形成颗粒沾污,进而影响形成在基底上的半导体器件的性能的目的。
[0080]
在其中一个实施例中,所述半导体工艺方法还包括:重复上述步骤n次,n为大于或等于2的整数。可以理解的是,重复n次上述步骤之后需要进行反应腔室的维护保养,此时,反应腔室内壁可以保留与部分厚度的碳材料层。
[0081]
图5为另一实施例中半导体工艺方法的流程示意图,在本实施例中,提供一种半导体工艺方法,所述半导体工艺方法于反应腔室内执行,所述反应腔室的内壁形成有碳材料层;所述半导体工艺方法包括:
[0082]
s302,提供基底,并将基底置于反应腔室内。
[0083]
提供基底之后,通过反应腔室所在设备的传输机构或者人工将基底放置在反应腔室内。该基底可以是半导体衬底,也可以是表面形成有部分器件结构的半导体衬底,半导体衬底可以采用未掺杂的单晶硅、掺杂有杂质的单晶硅、绝缘体上硅(soi)、绝缘体上层叠硅(ssoi)、绝缘体上层叠锗化硅(s-sigeoi)、绝缘体上锗化硅(sigeoi)以及绝缘体上锗(geoi)等。作为示例,在本实施例中,半导体衬底的构成材料选用单晶硅。
[0084]
s304,于基底上形成下电极。
[0085]
通过本领域技术人员熟知的沉积工艺,在基底上形成下电极,其中,下电极的材料为电极材料。示例性的,电极材料包括金属电极材料,例如tin。
[0086]
s306,于下电极的表面形成介质层。
[0087]
通过本领域技术人员熟知的沉积工艺,在下电极的表面形成介质层,示例性的,示例性的,介质层的材料包括高介电常数介质材料,例如zro2。
[0088]
s308,于介质层的表面形成上电极。
[0089]
通过本领域技术人员熟知的沉积工艺,在介质层的表面形成上电极,其中,上电极的材料也为电极材料。示例性的,电极材料包括金属电极材料,例如tin。
[0090]
其中,下电极、介质层和上电极共同构成电容器件,形成下电极的过程中和/或形成上电极的过程中,碳材料层的表面附着电极材料层,形成介质层的过程中,碳材料层的表面附着介质材料层;可以理解的是,这里的介质材料层和介质层是同一种介质材料,电极材料层的材料与上电极的材料和/或下电极的材料相同。
[0091]
s310,采用如上述任一项所述的清洗方法对反应腔室进行清洗。
[0092]
上述半导体工艺方法,于反应腔室内执行,所述反应腔室的内壁形成有碳材料层。
通过在反应腔室的内壁形成有碳材料层,以及向反应腔室内通入可与碳材料层、介质材料层形成挥发性产物的清洗气体,使得吸附在碳材料层表面的介质材料层被去除掉,从而达到消除反应腔室内壁上的介质材料层掉落到反应腔室内的基底上形成颗粒沾污,进而影响形成在基底上的半导体器件的性能的目的。
[0093]
在其中一个实施例中,半导体工艺方法还包括:重复上述步骤m次,m为大于或等于2的整数。可以理解的是,重复m次上述步骤之后需要进行反应腔室的维护保养,此时,反应腔室内壁可以保留与部分厚度的碳材料层。
[0094]
应该理解的是,虽然图3、图4、图5的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图3、图4、图5中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0095]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0096]
以上所述实施例仅表达了本技术实施例的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术实施例构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术实施例的保护范围。因此,本技术实施例专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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