CN100373530C - 多孔膜的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种多孔膜的处理方法，在已进行双镶嵌构图和腐蚀后的多孔膜上进行等离子体或物理汽相淀积介质膜处理，淀积膜层厚度为50(埃)到1000的硅化物膜以封闭露出的其直径尺寸为8nm到25nm孔。所淀积的硅化物膜是，例如，二氧化硅膜(SiO2)，或SiON膜，或SiN膜。

Description

多孔膜的处理方法
技术领域
半导体器件的制造方法，特别涉及多孔膜的处理方法。
背景技术
在半导体器件制造过程中要形成各种多孔膜，例如多孔阳极氧化膜等(参见中国专利授权公告No，CN-1038885C)。这些多孔膜在用光刻腐蚀方法构图后，在所构成的图形的侧壁上的孔会露出，这些露出的孔在随后进行的工艺中容易吸潮和吸附后续工艺中用的化学物质。从而对半导体器件的性能造成负面影响。
发明内容
为了克服半导体器件中的多孔膜在构图后在构图的侧壁上的露出孔在随后的工艺过程中吸潮和吸附化学物质而对半导体器件的性能造成负面影响的缺陷，提出本发明。
本发明的目的是，提供一种多孔膜的处理方法，在已构图的多孔膜的侧壁上淀积一层薄的硅化物膜，将在多孔膜构图中形成的开口的孔封闭，由此防止开口的孔在随后的工艺中吸潮和吸附化学物质。
按本发明在多孔膜经双镶嵌构图和腐蚀后，在有连出孔的侧壁的上用等离子体处理方法或物理汽相淀积方法形成一层薄的硅化物。由此，封闭露出的孔。
等离子体处理方法中处理室内用的源气体可以包括硅烷(SiH4)，或氮化硅，或者，OMCAT(八甲基环四硅氧烷)，TOMCAT(四甲基环四硅氧烷)。
用物理汽相淀积介质膜的方法包括溅射淀积介质膜方法，溅射淀积介质膜方法中用的靶材料可以是硅(Si)靶，或者是二氧化硅靶。物理汽相淀积介质膜的方法也可以是其他的例如真空镀膜方法。
/氮化钽(TAN)和铜(Cu)膜。
多孔膜的孔的直径尺寸为8nm到25nm。多孔膜经双镶嵌构图和腐蚀工艺后使用腐蚀清洁处理，如果进行湿腐蚀清洁处理，那么加硅化物薄膜封闭露出孔的工艺在湿腐蚀清洁处理之前进行。如果多孔膜经双镶嵌构图和腐蚀工艺后，进行干腐蚀清洁处理，那么加硅化物薄膜的封闭露出孔的工艺在干腐蚀清洁处理之后进行。
附图说明
本申请书中包括的多个附图显示出本发明的多个实施例，本申请中包括的附图是说明书的一个构成部分，附图与说明书和权利要求书一起用于说明本发明的实质内容，用于更好地理解本发明。附图中相同或相似的构成部分用相同的参考数字指示。附图中：
图1是双镶嵌构图和腐蚀后的多孔膜的示意图；
图2是在侧壁上露出的孔吸潮的电子显微镜照片；
图3是双镶嵌构图和腐蚀后的多孔膜的用等离子体处理或物理汽相淀积介质膜处理后的示意图；和
图4是多孔膜的透射电子显微镜照片。
具体实施方式
[第一实施例]
在已进行双镶嵌构图和腐蚀后的多孔膜上用等离子体处理，淀积膜层厚度为50(埃)到1000的硅化物膜以封闭露出的8nm到25nm孔。
等离子体处理的条件是：
在反应室内的气体为，SiH4/N2O/N2/He/O2/Ar，
衬底的加热温度为200℃到400℃，
所加的射频(RF)功率为50W到200W。
形成膜层厚度为50(埃)到1000的硅化物膜，例如，二氧化硅膜(SiO2)，或SiON膜，或SiN膜。
随后，形成的硅化物膜上，顺序形成构成互连线的钽(Ta)/氮化钽(TAN)和铜(Cu)膜。
如果在已进行双镶嵌构图和腐蚀后进行清洁处理，如果是用湿腐蚀进行清洁处理，那么加硅化物膜以封闭露出孔的处理在湿腐蚀进行清洁处理后进行。如果是用干腐蚀进行清洁处理，那么加硅化物膜以封闭露出孔的处理在干腐蚀进行清洁处理之前进行。
[第二实施例]
在已进行双镶嵌构图和腐蚀后的多孔膜上用等离子体处理，淀积膜层厚度为50(埃)到1000的硅化物膜以封闭露出的其直径尺寸为8nm到25nm孔。
等离子体处理的条件是：
在反应室内的气体为，SiH4/N2O/N2/He/O2/Ar，
衬底的加热温度为200℃到400℃，
所加的射频(RF)功率为50W到200W。
形成膜层厚度为50(埃)到1000的硅化物膜，例如二氧化硅膜(SiO2)，或SiON膜，或SiN膜。
随后，形成的硅化物膜上，顺序形成构成互连线的钽(Ta)/氮化钽(TAN)和铜(Cu)膜。
本实施例与第一实施例基本相同，只是反应室内的反应气体用SiN4代替第一实施例中用的SiH4。
如果在已进行双镶嵌构图和腐蚀后进行清洁处理，如果是用湿腐蚀进行清洁处理，那么加硅化物膜以封闭露出孔的处理在湿腐蚀进行清洁处理后进行。如果是用干腐蚀进行清洁处理，那么加硅化物膜以封闭露出孔的处理在干腐蚀进行清洁处理之前进行。
[第三实施例]
在已进行双镶嵌构图和腐蚀后的多孔膜上用等离子体处理，淀积膜层厚度为50(埃)到1000的硅化物膜以封闭露出的其直径尺寸为8nm到25nm孔。
等离子体处理的条件是：
在反应室内的气体为，SiH4/N2O/N2/He/O2/Ar，
衬底的加热温度为200℃到400℃，
所加的射频(RF)功率为50W到200W。
形成膜层厚度为50(埃)到1000的硅化物膜，例如，二氧化硅膜(SiO2)，或SiON膜，或SiN膜。
随后，形成的硅化物膜上，顺序形成构成互连线的钽(Ta)/氮化钽(TaN)和铜(Cu)膜。
本实施例与第一实施例基本相同，只是反应室内的反应气体用OMCAT(八甲基环四硅氧烷)TOMCAT(四甲基环四硅氧烷)第一实施例中用的SiH4。
如果在已进行双镶嵌构图和腐蚀后进行清洁处理，如果是用湿腐蚀进行清洁处理，那么加硅化物膜以封闭露出孔的处理在湿腐蚀进行清洁处理后进行。如果是用干腐蚀进行清洁处理，那么加硅化物膜以封闭露出孔的处理在干腐蚀进行清洁处理之前进行。
[第四实施例]
在已进行双镶嵌构图和腐蚀后的多孔膜上用物理汽相淀积介质处理，形成膜层厚度为50(埃)到1000的硅化物膜以封闭露出的其直径尺寸为8nm到25nm孔。
物理汽相淀积介质处理是用溅射方法淀积介质薄膜。溅射方法淀积介质薄膜的条件是：
反应室内的气体是O2/N2，Ar，
硅(Si)作为靶材料，
射频功率是50W到200W。
形成膜层厚度为50(埃)到1000的硅化物膜，例如，二氧化硅膜(SiO2)，或SiON膜，或SiN膜。
随后，形成的硅化物膜上，顺序形成构成互连线的钽(Ta)/氮化钽(TaN)和铜(Cu)膜。
如果在已进行双镶嵌构图和腐蚀后进行清洁处理，如果是用湿腐蚀进行清洁处理，那么加硅化物膜以封闭露出孔的处理在湿腐蚀进行清洁处理后进行。如果是用干腐蚀进行清洁处理，那么加硅化物膜以封闭露出孔的处理在干腐蚀进行清洁处理之前进行。
[第五实施例]
在已进行双镶嵌构图和腐蚀后的多孔膜上用物理汽相淀积介质处理，形成膜层厚度为50(埃)到1000的硅化物膜以封闭露出的其直径尺寸为8nm到25nm孔。
物理汽相淀积介质处理是用溅射方法淀积介质薄膜。溅射方法淀积介质薄膜的条件是：
反应室内的气体是O2/N2，Ar，
二氧化硅(SiO2))作为靶材料，
射频功率是50W到200W。
形成膜层厚度为50(埃)到1000的硅化物膜，例如，二氧化硅膜(SiO2)，或SiON膜，或SiN膜。
随后，形成的硅化物膜上，顺序形成构成互连线的钽(Ta)/氮化钽(TaN)和铜(Cu)膜。
本实施例与第四实施例基本相同，只是溅射的靶材料用二氧化硅(SiO2)代替第一实施例中用的硅(Si)靶。
如果在已进行双镶嵌构图和腐蚀后进行清洁处理，如果是用湿腐蚀进行清洁处理，那么加硅化物膜以封闭露出孔的处理在湿腐蚀进行清洁处理后进行。如果是用干腐蚀进行清洁处理，那么加硅化物膜以封闭露出孔的处理在于腐蚀进行清洁处理之前进行。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (16)

1.多孔膜的处理方法，其特征是，包括以下步骤：
在已进行双镶嵌构图和腐蚀后的多孔膜上进行等离子体处理，淀积膜层厚度为50到1000的硅化物膜以封闭露出的其直径尺寸为8nm到25nm孔，处理的条件是：
在反应室内的气体为，SiH4/N2O/N2/He/O2/Ar，
衬底的加热温度为200℃到400℃，
所加的射频功率为50W到200W，
形成膜层厚度为50到1000的硅化物膜，随后，
已形成的硅化物膜上，顺序形成构成互连线的钽/氮化钽和铜膜。
2.按权利要求1的多孔膜的处理方法，其特征是，在反应室内的反应气体为SiN4/N2O/N2/He/O2/Ar，OMCAT/N2O/N2/He/O2/Ar，或TOMCAT/N2O/N2/He/O2/Ar。
3.按权利要求1的多孔膜的处理方法，其特征是，在已进行双镶嵌构图和腐蚀后用湿腐蚀进行清洁处理，那么用等离子体处理淀积硅化物膜以封闭露出孔的处理在湿腐蚀进行清洁处理后进行。
4.按权利要求1的多孔膜的处理方法，其特征是，在已进行双镶嵌构图和腐蚀后用干腐蚀进行清洁处理，那么用等离子体处理淀积硅化物膜以封闭露出孔的处理在干腐蚀进行清洁处理之前进行。
5.按权利要求1的多孔膜的处理方法，其特征是，所形成的封闭露出孔的硅化物膜是二氧化硅膜。
6.按权利要求1的多孔膜的处理方法，其特征是，所形成的封闭露出孔的硅化物膜是SiON膜。
7.按权利要求1的多孔膜的处理方法，其特征是，所形成的封闭露出孔的硅化物膜是SiN膜。
8.多孔膜的处理方法，其特征是包括以下步骤：
在已进行双镶嵌构图和腐蚀后的多孔膜上进行物理汽相淀积介质膜处理，淀积膜层厚度为50到1000的硅化物膜以封闭露出的其直径尺寸为8nm到25nm孔，处理的条件是：
硅作为靶材料，
射频功率是50W到200W；
形成膜层厚度为50到1000的硅化物膜；随后，
形成的硅化物膜上，顺序形成构成互连线的钽/氮化钽和铜膜。
9.按权利要求8的多孔膜的处理方法，其特征是，二氧化硅作为靶材料。
10.按权利要求8的多孔膜的处理方法，其特征是，物理汽相淀积介质膜是溅射淀积介质膜。
11.按权利要求8的多孔膜的处理方法，其特征是，物理汽相淀积介质膜是用真空镀膜方法淀积介质膜。
12.按权利要求8的多孔膜的处理方法，其特征是，在已进行双镶嵌构图和腐蚀后用湿腐蚀进行清洁处理，那么用物理汽相淀积硅化物膜以封闭露出孔的处理在湿腐蚀进行清洁处理后进行。
13.按权利要求8的多孔膜的处理方法，其特征是，在已进行双镶嵌构图和腐蚀后用干腐蚀进行清洁处理，那么用物理汽相淀积硅化物膜以封闭露出孔的处理在干腐蚀进行清洁处理之前进行。
14.按权利要求8的多孔膜的处理方法，其特征是，所形成的封闭露出孔的介质膜是二氧化硅膜。
15.按权利要求8的多孔膜的处理方法，其特征是，所形成的封闭露出孔的介质膜是SiON膜。
16.按权利要求8的多孔膜的处理方法，其特征是，所形成的封闭露出孔的介质膜是SiN膜。
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