用于改进晶片边缘性能的遮蔽环升降机的制作方法

本文的实施方式涉及用于电子设备制造的系统和方法，更详细而言涉及用于在半导体元件中形成钨特征的系统和方法。

背景技术：

1、钨(w)被广泛用于集成电路(ic)设备的制造，以形成需要相对较低的电阻和相对较高的抗电迁移的导电特征。例如，钨可以用作金属填充材料，以形成源极触点、漏极触点、金属栅极填料、栅极触点、互连结构(例如，在介电材料层的表面形成的水平特征)和过孔(例如，通过介电材料层形成以连接设置在其上方和其下方的互连特征的垂直特征)。由于其相对较低的电阻率，钨也通常被用来形成位线和字线，这些位线和字线用来对动态随机存取存储器(dram)设备的存储器单元阵列中的各个存储器单元进行寻址。

2、随着电路密度的增加和元件特征的不断缩小以满足下一代半导体元件的需求，可靠地生产钨特征已变得越来越具有挑战性。诸如在常规的钨沉积工艺期间形成的空隙和接缝之类的问题会随着特征尺寸的减小而放大，并可能对元件的性能和可靠性产生不利影响，甚至使元件无法操作。

3、在化学气相沉积(cvd)钨(w)膜的沉积期间，在基板的边缘周围利用了遮蔽环，以防止在接缝抑制的钨膜工艺期间在基板的倾斜边缘附近发生沉积。然而，事实证明，在cvd沉积之后进行的氮自由基处理操作期间，遮蔽环会阻止对基板边缘的有效处理。阻止对基板边缘的有效处理会导致接缝抑制的钨膜从中心到边缘的不均匀性，因为基板边缘附近的培育(incubation)延迟很弱。

4、因此，本领域需要的是解决上述问题的处理系统和方法。

技术实现思路

1、本公开内容的实施方式大致涉及用于进行基板处理的处理腔室。该处理腔室包括：腔室主体；基板支撑件，设置在腔室主体内并且具有顶表面；多个基板升降销，穿过基板支撑件设置；以及遮蔽环升降机。遮蔽环升降机被配置为升高和降低围绕基板支撑件的顶表面的边缘放置的遮蔽环。

2、在另一个实施方式中，描述了另一种用于进行基板处理的处理腔室。该处理腔室包括：腔室主体；基板支撑件，设置在腔室主体内并且具有顶表面；喷淋头，设置在腔室主体内并设置在基板支撑件的顶表面上方；多个基板升降销，穿过基板支撑件设置；环形衬垫，设置在腔室主体内并环绕基板支撑件；以及遮蔽环间隔件，设置在环形衬垫的一部分上。遮蔽环间隔件被配置为将围绕基板支撑件的顶表面的边缘放置的遮蔽环保持在距喷淋头第一高度处。

3、在又一个实施方式中，描述了一种处理基板的方法。该方法包括以下步骤：将遮蔽环升高到处理位置，其中遮蔽环和基板的顶表面分开有处理间隔；在处理腔室内在基板上进行成核工艺；在处理腔室内在基板上进行差异抑制工艺(differential inhibitionprocess)；将遮蔽环和多个基板升降销定位至沉积位置；以及在处理腔室内在基板上进行沉积工艺。差异化抑制工艺是在遮蔽环处于处理位置时进行的。在处于沉积位置时，遮蔽环和基板的顶表面分开有沉积间隔，沉积间隔小于处理间隔。

4、在又一个实施方式中，描述了一种处理基板的方法，其中该方法包括以下步骤：在基板上进行成核工艺；在第一处理腔室内在基板上进行差异抑制工艺；将基板传输到第二处理腔室；以及在处理腔室内在基板上进行沉积工艺。在差异化抑制工艺期间，遮蔽环的底表面与基板的顶表面之间的距离是处理间隔。在沉积工艺期间，第二遮蔽环的底表面与基板的顶表面之间的距离是沉积间隔，沉积间隔小于处理间隔。

技术特征：

1.一种用于进行基板处理的处理腔室，所述处理腔室包括：

2.根据权利要求1所述的处理腔室，其中所述遮蔽环升降机被进一步配置为升高和降低所述多个基板升降销。

3.根据权利要求2所述的处理腔室，其中所述遮蔽环升降机进一步包括：

4.根据权利要求3所述的处理腔室，进一步包括：控制器，所述控制器被配置为使所述升降环改变所述多个基板升降销和所述遮蔽环升降销两者的位置。

5.根据权利要求3所述的处理腔室，其中所述多个基板升降销中的每一者包括升降销基部，所述升降销基部被配置为设置在所述升降销支架中的一者内。

6.根据权利要求1所述的处理腔室，进一步包括：设置在所述基板支撑件上方的喷淋头。

7.根据权利要求6所述的处理腔室，进一步包括：一个或多个气体源和一个或多个自由基产生器，所述一个或多个气体源和所述一个或多个自由基产生器被配置为通过所述喷淋头向所述腔室主体的处理容积供应一种或多种沉积气体或一种或多种等离子体。

8.根据权利要求1所述的处理腔室，其中升降销致动器耦接到所述遮蔽环升降机并被配置为垂直地致动所述遮蔽环升降机。

9.一种用于进行基板处理的处理腔室，所述处理腔室包括：

10.根据权利要求9所述的处理腔室，其中所述第一高度为1.5mm到4mm。

11.根据权利要求10所述的处理腔室，其中存在围绕所述环形衬垫的内周边设置的多个遮蔽环间隔件。

12.根据权利要求9所述的处理腔室，其中所述遮蔽环间隔件具有9mm到15mm的间隔件高度。

13.一种处理基板的方法，所述方法包括以下步骤：

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述沉积间隔小于1mm。

15.根据权利要求13所述的方法，其中在所述成核工艺期间和在所述差异抑制工艺期间，所述基板升降销的垂直位置是相同的。

16.根据权利要求13所述的方法，其中所述处理间隔为0.5mm到11mm。

17.根据权利要求13所述的方法，其中所述成核工艺进一步包括原子层沉积工艺和将所述基板暴露于含钨前驱物，以在所述基板上形成成核层。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述差异抑制工艺包括将所述成核层暴露于包括氮的处理气体。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述处理气体包括n2、h2、nh3、nh4，或上述的组合。

20.根据权利要求13所述的方法，其中所述遮蔽环被配置为被遮蔽环升降机升高和降低，所述遮蔽环升降机包括：

技术总结
本文描述了用于处理基板的方法和装置。所描述的方法和装置使得能够在处理腔室内与多个基板升降销同时或分开地升高和降低遮蔽环。遮蔽环使用遮蔽环升降组件来升高和降低，并且可以在自由基处理操作期间升高到基板上方的预定高度。遮蔽环升降组件也可以升高和降低多个基板升降销，以使得当基板被传输到处理腔室中或从处理腔室传输出去时，遮蔽环和基板升降销两者能够升高到传输位置。

技术研发人员：黄祖滨,贾勒帕里·拉维,吴凯,袁小雄
受保护的技术使用者：应用材料公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21