形成具有介电层的半导体装置的方法及相关设备和系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201610820102.7

申请日:

2016.09.13

公开号:

CN106548976A

公开日:

2017.03.29

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):H01L 21/768申请日:20160913|||公开

IPC分类号:

H01L21/768; H01L21/02

主分类号:

H01L21/768

申请人:

三星电子株式会社

发明人:

卢佑哲; 韩元奎; 吴赫祥; 李来寅; 韩炅润

地址:

韩国京畿道水原市

优先权:

2015.09.23 KR 10-2015-0134764

专利代理机构:

北京铭硕知识产权代理有限公司 11286

代理人:

韩明星;陈晓博

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内容摘要

提供了形成具有介电层的半导体装置的方法及相关设备和系统。在基底上形成层间绝缘层。在层间绝缘层中形成开口。通过用微波辐射具有开口的层间绝缘层来执行脱气工艺。通过用UV光辐射具有开口的层间绝缘层来执行K值恢复工艺。在开口中形成导电层。将脱气工艺和K值恢复工艺作为原位工艺来执行。

权利要求书

1.一种制造半导体装置的方法,所述方法包括:在基底上形成层间绝缘层;在层间绝缘层中形成开口;通过用微波辐射具有开口的层间绝缘层来执行脱气工艺;通过用UV光辐射具有开口的层间绝缘层来执行K值恢复工艺;以及在开口中形成导电层;其中,原位地执行脱气工艺和K值恢复工艺。2.根据权利要求1所述的方法,其中,在包括微波发生器的脱气器中执行脱气工艺。3.根据权利要求1所述的方法,其中,在同一室中执行脱气工艺和K值恢复工艺。4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述微波在2400MHz至9900MHz的范围内。5.根据权利要求1所述的方法,其中,脱气工艺包括辐射具有第一频率的微波以去除层间绝缘层内部的湿气。6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述第一频率在2400MHz至2500MHz的范围内。7.根据权利要求5所述的方法,所述方法还包括:辐射具有第二频率的微波以去除与层间绝缘层的表面以及开口的内壁邻近的湿气。8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述第二频率在8500MHz至9500MHz的范围内。9.根据权利要求7所述的方法,其中,顺序地执行具有所述第一频率的微波的辐射和具有所述第二频率的微波的辐射。10.根据权利要求1所述的方法,其中,脱气工艺包括辐射具有在8500MHz至9500MHz范围内的频率的微波以去除与层间绝缘层的表面以及开口的内壁邻近的湿气。11.根据权利要求1所述的方法,其中,原位地执行脱气工艺、K值恢复工艺和导电层的形成。12.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括:在形成导电层之前使用后等离子态设备清洁基底,其中,原位地执行脱气工艺、K值恢复工艺、基底的清洁和导电层的形成。 -->13.根据权利要求1所述的方法,其中,在脱气工艺之后执行K值恢复工艺,以及在K值恢复工艺之后另外执行脱气工艺。14.一种制造半导体装置的方法,所述方法包括:在基底上形成层间绝缘层;形成穿过层间绝缘层的接触孔;通过用微波辐射具有接触孔的层间绝缘层来执行脱气工艺;以及在接触孔中形成导电层;其中,原位地执行脱气工艺和导电层的形成。15.根据权利要求14所述的方法,所述方法还包括:通过用UV光辐射具有接触孔的层间绝缘层来执行K值恢复工艺,其中,原位地执行脱气工艺和K值恢复工艺。16.根据权利要求14所述的方法,所述方法还包括:在形成导电层之前使用后等离子态设备清洁基底,其中,原位地执行脱气工艺、基底的清洁和导电层的形成。17.一种方法,所述方法包括:在室中用微波辐射来辐射层间绝缘层;以及在室中用UV光辐射层间绝缘层。18.根据权利要求17所述的方法,其中,微波辐射包括2400MHz至9900MHz范围内的辐射。19.根据权利要求18所述的方法,其中,用微波辐射来辐射层间绝缘层的步骤包括:用以第一频率范围的辐射和以第二频率范围的辐射的组合来辐射层间绝缘层。20.根据权利要求19所述的方法,其中,所述第一频率范围为2400MHz至2500MHz,所述第二频率范围为8500MHz至9500MHz。 -->

说明书

形成具有介电层的半导体装置的方法及相关设备和系统

本申请要求于2015年9月23日提交的第10-2015-0134764号韩国专利申请的优先
权,该申请的公开通过引用全部包含于此。

技术领域

发明构思的示例实施例涉及一种形成包括层间绝缘层和互连件的半导体装置的
方法。

背景技术

随着半导体装置高度地集成,通常也需要减小介电层。介电层的厚度和宽度的减
小可以引起诸如RC延迟的电性能的退化。介电层具有通常易于受到湿气渗透的影响的结
构。湿气会减小介电层的有效厚度并且可以引起互连件的故障。

发明内容

发明构思的示例实施例提供了一种能够减少加工时间并提供改善的电性能的制
造半导体装置的方法。

发明构思的其他示例实施例提供了一种能够减少加工时间并提供改善的电性能
的半导体制造系统。

发明构思的技术目的不限于上面的公开;基于下面的描述,其他目的对本领域普
通技术人员来说可以变得明显。

根据示例实施例,提供了一种制造半导体装置的方法。所述方法包括在基底上形
成层间绝缘层。在层间绝缘层中形成开口。通过用微波辐射具有开口的层间绝缘层来执行
脱气工艺。通过用UV光辐射具有开口的层间绝缘层来执行K值恢复工艺。在开口中形成导电
层。将脱气工艺和K值恢复工艺作为原位工艺来执行。

可以在包括微波发生器的脱气器中执行脱气工艺。

可以在同一室中执行脱气工艺和K值恢复工艺。

微波可以在约2400MHz至约9900MHz的范围内。

脱气工艺可以包括辐射具有第一频率的微波,这对去除层间绝缘层内部深处的湿
气来说是有效的。第一频率可以在约2400MHz至约2500MHz的范围内。

所述方法还可以包括辐射具有第二频率的微波,这对去除与层间绝缘层的表面以
及开口的内壁邻近的湿气来说是有效的。第二频率可以在约8500MHz至约9500MHz的范围
内。

可以顺序地执行具有第一频率的微波的辐射和具有第二频率的微波的辐射。

脱气工艺可以包括辐射具有在约8500MHz至约9500MHz范围内的频率的微波,这对
去除与层间绝缘层的表面以及开口的内壁邻近的湿气来说是有效的。

可以将脱气工艺、K值恢复工艺和导电层的形成作为原位工艺来执行。

所述方法还可以包括在形成导电层之前使用后等离子态(APC)设备来清洁基底。
可以将脱气工艺、K值恢复工艺、基底的清洁和导电层的形成作为原位工艺来执行。

在执行脱气工艺之后,可以执行K值恢复工艺。可以在执行K值恢复工艺之后再次
执行脱气工艺。

根据另一示例实施例,提供了一种制造半导体装置的方法。所述方法包括在基底
上形成层间绝缘层。形成穿过层间绝缘层的接触孔。通过用微波辐射具有接触孔的层间绝
缘层来执行脱气工艺。在接触孔中形成导电层。将脱气工艺和导电层的形成作为原位工艺
来执行。

所述方法还可以包括通过用UV光辐射具有接触孔的层间绝缘层来执行K值恢复工
艺。可以将脱气工艺和K值恢复工艺作为原位工艺来执行。

所述方法还可以包括在形成导电层之前使用后等离子态(APC)设备来清洁基底。
可以将脱气工艺、基底的清洁和导电层的形成作为原位工艺来执行。

根据示例实施例,提供了一种半导体制造设备。所述半导体制造设备包括:室;台,
安装在室中并且基底装载在台上;微波发生器,设置在室中的台上;UV辐射器,设置在室中
的台上。

微波发生器可以向基底辐射约2400MHz至约9900MHz范围内的微波。

微波发生器可以辐射具有第一频率的微波,这对去除设置在基底上的层间绝缘层
的内部深处的湿气来说是有效的。第一频率可以在2400MHz至2500MHz范围内。

微波发生器可以辐射具有第二频率的微波,这对去除与层间绝缘层的表面邻近的
湿气来说是有效的。第二频率可以在约8500MHz至约9500MHz的范围内。

所述半导体制造设备还可以包括:反射器,安装在室中并被构造为使在微波发生
器中产生的微波向基底集中。

所述半导体制造设备还可以包括与台邻近设置的出口。

台可以构造为对基底进行加热。

根据示例实施例,提供了一种半导体制造系统。所述半导体制造系统包括:主室;
装载锁定室,安装在主室的侧壁上;脱气器,安装在主室的侧壁上;加工室,安装在主室的侧
壁上。脱气器包括:室;台,安装在室中并且基底装载在台上;微波发生器,安装在室中的台
上。

脱气器还可以包括安装在室中的UV辐射器。

后等离子态(APC)设备可以安装在主室的侧壁上。

UV辐射器可以安装在APC设备中。

UV辐射器可以安装在加工室中。

其他示例实施例的细节被包括在具体实施方式和附图中。

示例实施例涉及在制造工艺期间从半导体装置去除湿气的方法,所述方法包括以
下步骤:在室中的基底上形成层间绝缘层,层间绝缘层包括至少一个开口;在室中用微波辐
射来辐射层间绝缘层;在室中用UV光辐射层间绝缘层;在所述至少一个开口中形成至少一
个导电层。

附图说明

如附图所示,通过发明构思的示例实施例的更具体的描述,发明构思的上述及其
他特征和优点将是清楚的,在附图中,同样的附图标记在不同的示图中指代同样的相应元
件。附图未必是按比例绘制的,而将重点放在示出发明构思的原理。在附图中:

图1是根据发明构思的示例实施例的用于描述制造半导体装置的方法的流程图;

图2是根据发明构思的示例实施例的用于描述半导体制造系统的布局;

图3至图6是示出根据发明构思的示例实施例的半导体制造系统的一些构造的剖
视图;

图7至图13是根据发明构思的示例实施例的用于描述制造半导体装置的方法的剖
视图。

具体实施方式

参照附图和下面描述的一些实施例,发明构思的优点和特征以及完成它们的方法
将变得清楚。然而,发明构思可以以各种不同的形式实施,并且不应该被解释为由这里所阐
述的示例实施例限制,而应该仅由所附权利要求所限制。相反地,提供这些示例实施例使得
本公开是彻底的和完整的并且全面地向本领域技术人员传达发明构思。

这里使用的术语仅为了描述具体实施例的目的,而并不意图限制发明构思。除非
上下文清楚地另有指示,否则这里所使用的单数形式“一”、“一个/种/者”、“该/所述”也意
图也包括复数形式。还将理解的是,当说明书中使用术语“包含”、“包含……的”、“包括”和/
或“包括……的”时,指定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在,但不排除一种
或更多种其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组的存在或添加。

将理解的是,当元件或层被称作“在”另一元件或层“上”、“连接到”或“结合到”另
一元件或层时,该元件或层可以直接在其他元件或层上、直接连接到或直接结合到其他元
件或层,或者可以存在中间元件或中间层。与此相反,当元件被称作“直接在”另一元件或层
“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一元件或层时,不存在中间元件或中间层。这里使用
的术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项的任意组合和全部组合。此外,将理解的是,
当层被称作“在”另一层“下”时,该层可以直接在另一层下,或者也可以存在一个或更多个
中间层。此外,也将理解的是,当层被称作“在”两个层“之间”时,该层可以是两个层之间的
唯一层,或者也可以存在一个或更多个中间层。

将理解的是,尽管在这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件、组件、
区域、层和/或部分,但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应该被这些术语所限制。这
些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区分开。
因此,在不脱离示例实施例的教导的情况下,下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可
以称为第二元件、组件、区域、层或部分。

在附图中,为了清楚示出,可以夸大层和区域的尺寸。同样的附图标记始终表示同
样的元件。在整个说明书中,相同的附图标记指示相同的组件。

为了便于描述,这里可以使用空间相对术语诸如“在……之下”、“在……下方”、
“下面的”、“在……上方”和“上面的”等来描述附图中所示的一个元件或特征与另一元件或
特征/其他元件或特征之间的关系。将理解的是,除了附图中描绘的方位之外,空间相对术
语还意图包含装置在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的装置被翻转,则被描述
为“在”其他元件或特征“下方”或“之下”的元件随后将被定位为“在”其他元件或特征“上
方”。因此,示例术语“在……下方”可以包含上方和下方两个方位。所述装置可被另外定位
(旋转90度或者在其他方位),并且对这里使用的空间相对描述符做出相应的解释。

将参照作为示例视图的剖视图和/或平面图描述发明的示例实施例。为了有效描
述附图中的技术内容,夸大了层和区域的厚度。可以通过制造技术和/或公差来修改实施例
的形式。因此,发明的实施例不意图限制于示出的具体形式,并且包括根据制造工艺产生的
形式的修改。例如,以直角示出的蚀刻区域可以是圆的或者具有期望的(或可选择地,预定
的)曲率。因此,附图中示出的区域具有概述性质,区域的形状示出装置的区域的特殊形式,
并不意图限制发明的范围。

除非另有定义,否则这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与示例实施
例所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还将理解的是,除非这里明确定
义,否则术语(诸如通用字典中定义的术语)应该被解释为具有与它们在相关领域的上下文
中的意思一致的意思,并且将不以理想化或者过于形式化的含义来解释它们。如这里所使
用的,当诸如“……中的至少一个”的表述位于一列元件之后时,其修饰整列元件而不是修
饰所述列的单个元件。

当在本说明书中结合数值使用术语“大约”或“基本上”时,意图是相关数值包括在
规定数值周围的±10%的公差。另外,当参照本说明书中的百分比时,意图是这些百分比基
于重量,即,重量百分比。表述“高达”包括零到所表述的上限的总量及其之间的所有值。当
范围是指定的时,范围包括诸如0.1%增量的其之间的所有值。另外,当词语“通常”和“基
本”与几何形状结合使用时,意图是不需要几何形状的精确度,而意图形状的自由度在公开
的范围内。尽管实施例的管状元件可以是圆柱形的,但诸如正方形、矩形、椭圆形、三角形等
的其他管状截面形式是预期之内的。

同样的标记始终表示同样的元件。因此,即使它们在相应附图中未被提及也未被
描述,也可以参照其他附图描述相同或相似或同样的标记。另外,可以参照其他附图描述未
由附图标记表示的元件。

在这里可以以相对含义使用诸如“前侧”和“后侧”的术语以促进容易理解发明构
思。因此,“前侧”和“后侧”可以不表示任何特定的方向、位置或组件,并且可以交换地使用。
例如,“前侧”可以被解释为“后侧”,反之亦然。此外,“前侧”可以被表示为“第一侧”,“后侧”
可以被表示为“第二侧”,反之亦然。然而,在同一实施例中,“前侧”和“后侧”不可以交换地
使用。

术语“在……附近”意图意为在两个或更多个组件之中的一个组件位于相对紧挨
着的某些其他组件之内。例如,应该理解的是,当第一端在第一侧附近时,第一端可以比第
二端更接近第一侧,或者第一端可以比第二侧更接近第一侧。

尽管可以不示出一些剖视图的相应平面图和/或透视图,但在这里示出的装置结
构的剖视图为如将在平面图中示出的沿两个不同方向延伸的多个装置结构和/或如将在透
视图中示出的在三个不同方向上延伸的多个装置结构提供支持。所述两个不同方向可以是
或可以不是彼此正交的。所述三个不同的方向可以包括可以与两个不同方向正交的第三方
向。多个装置结构可以集成在同一电子装置中。例如,当在剖视图中示出装置结构(例如,存
储单元结构或晶体管结构)时,如将由电子装置的平面图示出的,电子装置可以包括多个装
置结构(例如,存储单元结构或晶体管结构)。多个装置结构可以以阵列和/或以二维图案布
置。

图1是根据发明构思的示例实施例的用于描述制造半导体装置的方法的流程图。

参照图1,根据发明构思的示例实施例的制造半导体装置的方法可以包括以下步
骤:形成层间绝缘层(B21);形成接触孔和沟槽(B23);执行脱气工艺(B25);执行K值恢复工
艺(B27);形成第一薄膜(B29);形成第二薄膜(B31);执行平坦化工艺(B33)。

图2是根据发明构思的示例实施例的用于描述半导体制造系统的布局。

参照图2,根据发明构思的示例实施例的半导体制造系统可以包括主室105、卡匣
台(cassette stage)115、进口121、装载锁定室123、脱气器125、后等离子态(after-
plasma-condition,APC)设备127、第一转移设备129、冷却站130、加工室133和第二转移设
备139。

在示例实施例中,卡匣台115可以设置在主室105的外侧中。装载锁定室123可以安
装在主室105的侧壁上。进口121可以形成在卡匣台115与装载锁定室123之间。例如,主室
105的内部可以保持在低压力状态或者真空状态。装载锁定室123可以构造为减少或者基本
防止主室105的内部压力的损失。例如,装载锁定室123可以是单晶圆装载锁定室。

脱气器125可以安装在主室105的侧壁上。脱气器125可以设置在装载锁定室123与
APC设备127之间。APC设备127可以安装在主室105的侧壁上。APC设备127可以设置在脱气器
125与冷却站130之间。第一转移设备129可以安装在主室105中。第一转移设备129可以被形
成为与装载锁定室123、脱气器125、APC设备127和冷却站130邻近。加工室133可以安装在主
室105的侧壁上。第二转移设备139可以安装在主室105中。第二转移设备139可以设置为与
加工室133和冷却站130邻近。

图3至图6是示出根据发明构思的示例实施例的半导体装置系统的一些构造的剖
视图。

参照图3,脱气器125可以包括室213、台215、出口217、微波发生器235、反射器236
和UV辐射器237。微波发生器235可以构造为向基底41辐射微波。

台215可以安装在室213中。基底41可以装载在台215上。台215可以包括用于对基
底41进行加热的加热器。例如,台215可以被构造为将基底41加热到50℃至200℃的温度。出
口217可以形成在室213的底部或侧表面处。例如,出口217可以形成在室213的与台215邻近
的底部处。出口217可以构造为保持室213的内部压力并排放存在于室213中的工艺副产品。

微波发生器235可以安装在室213的侧表面或天花板上。例如,微波发生器235可以
设置在室213的天花板上并且面对基底41取向。微波发生器235可以构造为向基底41辐射微
波。例如,微波发生器235可以向基底41辐射大约2400MHz到大约9900MHz的微波。反射器236
可以安装在室213中的侧表面、底部、天花板或其组合上。例如,反射器236可以安装在室213
的侧表面上。反射器236可以反射微波并且可以增大辐射到基底41的微波的效率。

参照图4,UV辐射器237可以安装在室213的侧表面或天花板上。例如,UV辐射器237
可以设置在室213的天花板上并且面对基底41取向。UV辐射器237可以构造为向基底41辐射
UV光。

参照图5,脱气器125可以包括室213、台215、出口217、微波发生器235和反射器
236。

参照图6,脱气器125可以包括:第一室213A、第二室213B、第一台215A、第二台
215B、出口217、微波发生器235、反射器236和UV辐射器237。第二室213B可以设置在第一室
213A的一侧处。第一台215A、微波发生器235和反射器236可以安装在第一室213A中。第二台
215B和UV辐射器237可以安装在第二室213B中。

在示例实施例中,第二室213B可以设置在APC设备127或加工室133的一侧上。

在示例实施例中,UV辐射器237可以安装在APC设备127或加工室133中。

图7至图13是根据发明构思的示例实施例的用于描述制造半导体装置的方法的剖
视图。

参照图1至图7,可以在基底41上形成下绝缘层45、下阻挡层47、下导电图案49、蚀
刻停止层53和层间绝缘层55(B21)。

基底41可以是诸如硅晶圆或绝缘体上硅(SOI)晶圆的半导体基底。下绝缘层45可
以覆盖基底41。下绝缘层45可以包括诸如氧化硅、氮化硅、氧氮化硅或其组合的绝缘层。可
以在下绝缘层45中形成下阻挡层47和下导电图案49。下阻挡层47可以包围下导电图案49的
底部和侧表面。下阻挡层47和下导电图案49的形成可以包括薄膜形成工艺和平坦化工艺。
平坦化工艺可以包括化学机械抛光(CMP)工艺、回蚀工艺或其组合。下阻挡层47、下导电图
案49和下绝缘层45的上表面可以基本共面。

下阻挡层47和下导电图案49可以包括诸如金属、金属硅化物、金属氮化物、金属氧
化物、多晶硅、导电碳或其组合的导电材料。例如,下阻挡层47可以包括Ti/TiN。下导电图案
49可以包括W、WN、Ti、TiN、TiAl、TiAlC、Ta、TaN、Ni、Co、Mn、Al、Mo、Ru、Pt、Ag、Au、Cu、导电碳
或其组合。

蚀刻停止层53可以覆盖下阻挡层47、下导电图案49和下绝缘层45。可以在蚀刻停
止层53上形成层间绝缘层55。层间绝缘层55可以包括诸如氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、低K介
电材料或其组合的绝缘层。蚀刻停止层53可以包括针对层间绝缘层55具有蚀刻选择性的材
料。例如,蚀刻停止层53可以包括碳化硅,层间绝缘层55可以包括低K介电材料。层间绝缘层
55可以包括多孔材料层。

参照图1和图8,可以形成硬掩模57和开口55H、55T1和55T2(B23)。开口55H、55T1和
55T2可以包括接触孔55H、第一沟槽55T1和第二沟槽55T2。

可以在层间绝缘层55上形成硬掩模57。硬掩模57可以包括针对层间绝缘层55具有
蚀刻选择性的绝缘材料。可以利用硬掩模57作为蚀刻掩模使用各向异性蚀刻工艺来形成开
口55H、55T1和55T2。在形成开口55H、55T1和55T2的同时,湿气会渗透到层间绝缘层55中。可
以在层间绝缘层55中形成第一沟槽55T1和第二沟槽55T2。层间绝缘层55可以在第一沟槽
55T1和第二沟槽55T2的侧壁和底部上暴露。接触孔55H可以连接到第一沟槽55T1的下部,并
且可以穿过层间绝缘层55和蚀刻停止层53并暴露下导电图案49。层间绝缘层55和蚀刻停止
层53可以在接触孔55H的侧壁上暴露。

在示例实施例中,可以去除硬掩模57。

参照图1至图6和图9,可以执行脱气工艺。

例如,可以将基底41经由卡匣台115、进口121、装载锁定室123和第一转移设备129
装载在脱气器125中的台215上。可以通过台215将基底41加热到约50℃至约200℃的温度。
脱气工艺(B25)可以包括使用微波发生器235来向基底41辐射微波。在执行脱气工艺(B25)
的同时,可以完全地去除层间绝缘层55中的湿气。

例如,微波发生器235可以向基底41辐射具有第一频率的微波,这对去除在层间绝
缘层55内部深处的湿气来说是有效的,微波发生器235可以向基底41辐射具有第二频率的
微波,这对去除位于层间绝缘层55的表面以及开口55H、55T1和55T2的内壁上的湿气来说是
有效的,和/或微波发生器235可以向基底41辐射具有多频率的微波,这对去除位于层间绝
缘层55的表面上和内部的湿气来说是有效的。第一频率可以在约2400MHz至约2500MHz的范
围内。例如,第一频率可以为约2450MHz。第二频率可以在约8500MHz至约9500MHz的范围内。
例如,第二频率可以是约9000ZHz。多频率可以在约2400MHz至约9900MHz的范围内。

在示例实施例中,脱气工艺(B25)可以包括向基底41辐射具有第一频率的微波以
预期的(或可选择地,预定的)量的时间,然后向基底41辐射具有第二频率的微波以预期的
或可选择地预定的量的时间。

在示例实施例中,脱气工艺(B25)可以包括向基底41辐射具有第二频率的微波以
预期的(或可选择地,预定的)量的时间。

在示例实施例中,脱气工艺(B25)可以包括向基底41辐射具有多频率的微波以预
期的(或可选择地,预定的)量的时间。

在示例实施例中,脱气工艺(B25)可以包括向基底41辐射具有第二频率的微波以
预期的(或可选择地,预定的)量的时间,然后向基底41辐射具有第一频率的微波以预期的
(或可选择地,预定的)量的时间。

在示例实施例中,脱气工艺(B25)可以包括向基底41辐射具有第一频率的微波以
预期的(或可选择地,预定的)量的时间。

在示例实施例中,脱气工艺(B25)可以包括交替地重复向基底41辐射具有第一频
率的微波以预期的(或可选择地,预定的)量的时间的工艺和向基底41辐射具有第二频率的
微波以预期的(或可选择地,预定的)量的时间的工艺。

在示例实施例中,脱气工艺(B25)可以包括交替地重复向基底41辐射具有第二频
率的微波以预期的(或可选择地,预定的)量的时间的工艺和向基底41辐射具有第一频率的
微波以预期的(或可选择地,预定的)量的时间的工艺。

根据发明构思的示例实施例,相比使用卤素灯或UV光的传统工艺,使用微波的脱
气工艺(B25)可以能够在相对短的时间内有效地去除湿气。脱气工艺(B25)可以提高生产效
率。

可以执行K值恢复工艺(B27)。

K值恢复工艺(B27)可以包括使用UV辐射器237来向基底41辐射UV光。在执行K值恢
复工艺(B27)的同时,可以恢复层间绝缘层55的受损部分并且可以恢复K值。

可以在室213中顺序执行脱气工艺(B25)和K值恢复工艺(B27)。脱气工艺(B25)和K
值恢复工艺(B27)可以被解释为原位工艺(in-situ process)。

在示例实施例中,按顺序,可以在第一室213A中执行脱气工艺(B25),并且可以在
第二室213B中执行K值恢复工艺(B27)。脱气工艺(B25)和K值恢复工艺(B27)可以被解释为
原位工艺。

在示例实施例中,可以交替地并反复地执行脱气工艺(B25)和K值恢复工艺(B27)。

根据发明构思的示例实施例,可以将脱气工艺(B25)和K值恢复工艺(B27)执行为
原位工艺。由于减少或基本防止了脱气工艺(B25)与K值恢复工艺(B27)之间发生的湿气的
再吸收,所以可以改善K值恢复工艺(B27)中的K值恢复的效率。可以实现具有改善的电性能
的半导体装置。

可以使用APC设备127清洁基底41的表面。第一转移设备129可以被构造为在脱气
器125与APC设备127之间转移基底41。当完成使用APC设备127清洁基底41的表面的工艺时,
可以经由第一转移设备129将基底41转移到冷却站130。

在示例实施例中,可以顺序地执行脱气工艺(B25)、K值恢复工艺(B27)以及使用
APC设备127清洁基底41的表面的工艺。脱气器125和APC设备127可以安装在主室105中。脱
气工艺(B25)、K值恢复工艺(B27)以及使用APC设备127清洁基底41的表面的工艺可以被解
释为原位工艺。

在示例实施例中,可以将UV辐射器237安装在APC设备127中。

在示例实施例中,可以省略使用APC设备127清洁基底41的表面的工艺。

参照图1、图2和图10,可以形成上阻挡层63。上阻挡层63可以被解释为第一薄膜。
上阻挡层63可以包括诸如金属、金属硅化物、金属氮化物、金属氧化物、多晶硅、导电碳或其
组合的导电材料。例如,上阻挡层63可以包括Ti/TiN。上阻挡层63可以共形地覆盖接触孔
55H、第一沟槽55T1和第二沟槽55T2的内壁。上阻挡层63与下导电图案49可以接触(例如,直
接接触)。

例如,第二转移设备139可以被构造为将设置在冷却站130上的基底41转移到加工
室133内部。加工室133可以被构造为在基底41上形成上阻挡层63。

在示例实施例中,可以顺序地执行脱气工艺(B25)、K值恢复工艺(B27)、使用APC设
备127清洁基底41的表面的工艺以及形成上阻挡层63的工艺(B29)。可以在主室105中安装
脱气器125、APC设备127和加工室133。脱气工艺(B25)、K值恢复工艺(B27)、使用APC设备127
清洁基底41的表面的工艺以及形成上阻挡层63的工艺(B29)可以被解释为原位工艺。

在示例实施例中,可以在加工室133中安装UV辐射器237。可以省略使用APC设备
127清洁基底41的表面的工艺。

根据发明构思的示例实施例,可以将脱气工艺(B25)、K值恢复工艺(B27)、使用APC
设备127清洁基底41的表面的工艺以及形成上阻挡层63的工艺(B29)执行为原位工艺。因
此,可以减少或基本防止在脱气工艺(B25)、K值恢复工艺(B27)、使用APC设备127清洁基底
41的表面的工艺以及形成上阻挡层63的工艺(B29)之间发生湿气的再吸收。可以实现具有
改善的生产效率和改善的电特性的半导体装置。

参照图11,可以在上阻挡层63上形成种子层65。种子层65可以包括诸如金属、金属
氮化物、金属氧化物、导电碳或其组合的导电材料。例如,种子层65可以包括Cu。种子层65可
以共形地覆盖上阻挡层63。种子层65可以共形地覆盖基底41的表面。可以使用加工室133形
成种子层65。

在示例实施例中,可以省略种子层65。

基底41可以经由进口121返回到卡匣台115。

参照图12,可以在种子层65上形成低电阻层67(B31)。低电阻层67可以被解释为第
二薄膜。低电阻层67可以包括诸如金属、金属硅化物、金属氮化物、金属氧化物、多晶硅、导
电碳或其组合的导电材料。例如,低电阻层67可以包括通过电镀方法形成的Cu。低电阻层67
可以充分地填充接触孔55H、第一沟槽55T1和第二沟槽55T2。

参照图13,可以在平坦化工艺中形成接触塞69P、第一互连件69L1和第二互连件
69L2(B33)。平坦化工艺可以包括CMP工艺、回蚀工艺或其组合。硬掩模57、上阻挡层63、种子
层65和低电阻层67的上表面可以是基本共面的。

接触塞69P可以形成在接触孔55H中。接触塞69P可以包括上阻挡层63、种子层65和
低电阻层67。第一互连件69L1可以形成在第一沟槽55T1中。第一互连件69L1可以包括上阻
挡层63、种子层65和低电阻层67。第二互连件69L2可以形成在第二沟槽55T2中。第二互连件
69L2可以包括上阻挡层63、种子层65和低电阻层67。

在示例实施例中,可以去除硬掩模57。层间绝缘层55、上阻挡层63、种子层65和低
电阻层67可以基本共面。

如上所述,根据发明构思的示例实施例,可以在使用微波执行脱气工艺以及使用
UV光执行K值恢复工艺之后在层间绝缘层上形成导电层。可以减少脱气工艺的处理时间,同
时可以改善K值恢复的效率。可以实现具有改善的生产效率和改善的电特性的半导体装置。

前面所述仅为了说明示例实施例而不应被解释为限制示例实施例。尽管已经描述
了若干示例实施例,但是本领域技术人员将容易理解的是,在实质上不脱离本发明构思的
新颖教导和优点的情况下,可以作出许多修改。

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提供了形成具有介电层的半导体装置的方法及相关设备和系统。在基底上形成层间绝缘层。在层间绝缘层中形成开口。通过用微波辐射具有开口的层间绝缘层来执行脱气工艺。通过用UV光辐射具有开口的层间绝缘层来执行K值恢复工艺。在开口中形成导电层。将脱气工艺和K值恢复工艺作为原位工艺来执行。。

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