CN114657515A - 一种用于dram蒸镀工艺的去除籽晶层杂质方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及半导体制造技术领域，公开了一种用于DRAM蒸镀工艺的去除籽晶层杂质方法，在蒸镀籽晶层后，进行H2退火工序和/或H2远程等离子处理工序。本发明解决了现有技术存在的不能有效去除结籽过程中产生的碳、氮等杂质从而导致蒸镀效果差等问题。

Description

一种用于DRAM蒸镀工艺的去除籽晶层杂质方法
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，具体是一种用于DRAM蒸镀工艺的去除籽晶层杂质方法。
背景技术
在DRAM中，连接用多晶硅（Contact Poly）的空隙填充（Gap fill）的重要性非常高。特别是为了无缝隙（seam free），有过很多工艺条件的改良。现有技术的一种方式是在初期生成籽晶层（Seeding layer），后续进行Depo（Deposition，蒸镀或称之为沉积）生成Di-silane（乙硅烷）、Mono-silane（甲硅烷）。这种情况下，会使用大量DIPAS（Di-isopropylaminosilane，二异丙胺硅烷）作为结籽（Seeding）化学物，该化学物中包含碳、氮等杂质。大量含有该杂质时，在结籽之后的后续沉积会有问题，很难蒸镀。
DRAM制造中，为了在连接用多晶硅改良空隙填充，导入了运用DIPAS (SiH3N(C3H7)2, LTO520)、SAM24 (H2Si[N(C2H5)2]2)等前驱体（precursor）的籽晶层用于初期蒸镀，但是界面因为碳或氮（carbon或nitrogen）等杂质导致结籽之后空隙填充DS（Disilane，乙硅烷）、MS（Monosilane，甲硅烷）的生长不好，有时候会有接触的多晶未生长的情况。
连接用刻蚀（Contact etch）后进行湿式清洗、干式清洗，去除自然氧化层（nativeoxide），蒸镀籽晶层（seeding layer），通过DS+PH3（乙硅烷+磷化氢）、MS+PH3（甲硅烷+磷化氢）来蒸镀掺杂的多晶硅。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供了一种用于DRAM蒸镀工艺的去除籽晶层杂质方法，解决现有技术存在的不能有效去除结籽过程中产生的碳、氮等杂质从而导致蒸镀效果差等问题。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：
一种用于DRAM蒸镀工艺的去除籽晶层杂质方法，在蒸镀籽晶层后，进行H2退火工序和/或H2远程等离子处理工序。
作为一种优选的技术方案，包括按时间先后顺序依次设置的结籽工序、沉积乙硅烷工序、沉积甲硅烷工序，H2退火工序和/或H2远程等离子处理工序设于结籽工序与沉积乙硅烷工序之间。
作为一种优选的技术方案，H2退火工序和/或H2远程等离子处理工序还设于沉积乙硅烷工序与沉积甲硅烷工序之间。
作为一种优选的技术方案，H2退火工序和/或H2远程等离子处理工序还设于沉积甲硅烷工序之后。
作为一种优选的技术方案，进行H2退火工序和/或H2远程等离子处理工序的温度条件为400℃~600℃。
作为一种优选的技术方案，进行H2退火工序和/或H2远程等离子处理工序的压强条件为0.1torr~200torr。
作为一种优选的技术方案，进行H2退火工序和/或H2远程等离子处理工序的操作时间<30min。
作为一种优选的技术方案，进行H2退火工序和/或H2远程等离子处理工序的停止时机为硅基板和非晶硅薄膜内的碳杂质和氮杂质含量均在1at.%以下。
作为一种优选的技术方案，H2退火工序包括对远程等离子体进行加热。
作为一种优选的技术方案，该去除籽晶层杂质方法用于DRAM元件的比特线生产、单元区域生产和/或接触区域生产过程中。
本发明相比于现有技术，具有以下有益效果：
本发明便于有效去除结籽过程中产生的碳、氮等杂质，从而使蒸镀效果较好；能应用于比较广泛的DRAM生产过程中。
附图说明
图1为现有技术的工艺流程示意图；
图2为本发明的一个实施方式的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1、图2所示，一种用于DRAM蒸镀工艺的去除籽晶层杂质方法，在蒸镀籽晶层后，进行H2退火工序和/或H2远程等离子处理工序。
这便于有效去除结籽过程中产生的碳、氮等杂质，从而使蒸镀效果较好。
作为一种优选的技术方案，包括按时间先后顺序依次设置的结籽工序、沉积乙硅烷工序、沉积甲硅烷工序，H2退火工序和/或H2远程等离子处理工序设于结籽工序与沉积乙硅烷工序之间。
这便于结籽后及时去除结籽过程中产生的碳、氮等杂质。
作为一种优选的技术方案，H2退火工序和/或H2远程等离子处理工序还设于沉积乙硅烷工序与沉积甲硅烷工序之间。
这还便于去除DS工序中的碳、氮等杂质，进一步提高了蒸镀效果。
作为一种优选的技术方案，H2退火工序和/或H2远程等离子处理工序还设于沉积甲硅烷工序之后。
这还便于去除MS工序中的碳、氮等杂质，进一步提高了蒸镀效果。
作为一种优选的技术方案，进行H2退火工序和/或H2远程等离子处理工序的温度条件为400℃~600℃。
这样的温度条件有利于取得较好的杂质去除效果。
作为一种优选的技术方案，进行H2退火工序和/或H2远程等离子处理工序的压强条件为0.1torr~200torr。
这样的压强条件有利于取得较好的杂质去除效果。
作为一种优选的技术方案，进行H2退火工序和/或H2远程等离子处理工序的操作时间<30min。
这样的操作时间有利于取得较好的杂质去除效果。
作为一种优选的技术方案，进行H2退火工序和/或H2远程等离子处理工序的停止时机为硅基板和非晶硅薄膜内的碳杂质和氮杂质含量均在1at.%以下。
这保证了良好的杂质去除效果，有利于提高作业的标准性。
作为一种优选的技术方案，H2退火工序包括对远程等离子体进行加热。
这保证了H2退火工序去除杂质的效果。
作为一种优选的技术方案，该去除籽晶层杂质方法用于DRAM元件的比特线生产、单元区域生产和/或接触区域生产过程中。
这便于使本发明应用于比较广泛的DRAM生产过程中。
实施例2
如图1、图2所示，作为实施例1的进一步优化，本实施例包含了实施例1的全部技术特征，除此之外，本实施例还包括以下技术特征：
为了蒸镀薄的硅薄膜而生成籽晶层，会包含DIPAS、SAM24沉积的化学物，含有碳、氮等杂质。为了去除杂质，在蒸镀籽晶层后，在同情形情况将碳、氮杂质通过引入H2退火工序或H2远程等离子处理工艺去除。
在反应过程中进行蒸镀时，进行H2退火，强制去除DIPAS后发生的碳、氮，在后续蒸镀DS、MS时，填满触点（Contact）的形态。
优选的，H2退火在沉积乙硅烷后和去除SiH4后也可以进行。
优选的，可以去除在DRAM比特线（Bit Line）生产、单元区域和单元接触多晶硅（Cell Contact Poly）的空隙填充的区域的硅薄膜间形成的杂质。
优选的，在反应过程中，可以去除界面和硅薄膜内杂质的技术。
优选的，为了形成DRAM元件的比特线、单元区域和接触区域（Cell Contact）形成所应用的高纯度硅膜，而去除杂质。
优选的，籽晶层形成后H2退火条件为：温度400 ~ 600℃，压强0.1 ~ 200 torr，操作时间<30min。
优选的，籽晶层形成后H2退火条件包含对远程等离子体进行加热（加热远端等离子体）。
优选的，去除目标为：硅基板和非晶硅薄膜内的碳、氮界面杂质在1 at.%以下的范围。
优选的，为了去除杂质，H2退火包括在结籽后额外进行一次、DS后额外进行1次和/或MS后额外进行1次。
优选的，用作籽晶层的前驱体含有碳和/或氮的所有前驱体物质。
如上所述，可较好地实现本发明。
本说明书中所有实施例公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于DRAM蒸镀工艺的去除籽晶层杂质方法，其特征在于，在蒸镀籽晶层后，进行H2退火工序和/或H2远程等离子处理工序。
2.根据权利要求1所述的一种用于DRAM蒸镀工艺的去除籽晶层杂质方法，其特征在于，包括按时间先后顺序依次设置的结籽工序、沉积乙硅烷工序、沉积甲硅烷工序，H2退火工序和/或H2远程等离子处理工序设于结籽工序与沉积乙硅烷工序之间。
3.根据权利要求2所述的一种用于DRAM蒸镀工艺的去除籽晶层杂质方法，其特征在于，H2退火工序和/或H2远程等离子处理工序还设于沉积乙硅烷工序与沉积甲硅烷工序之间。
4.根据权利要求3所述的一种用于DRAM蒸镀工艺的去除籽晶层杂质方法，其特征在于，H2退火工序和/或H2远程等离子处理工序还设于沉积甲硅烷工序之后。
5.根据权利要求4所述的一种用于DRAM蒸镀工艺的去除籽晶层杂质方法，其特征在于，进行H2退火工序和/或H2远程等离子处理工序的温度条件为400℃~600℃。
6.根据权利要求5所述的一种用于DRAM蒸镀工艺的去除籽晶层杂质方法，其特征在于，进行H2退火工序和/或H2远程等离子处理工序的压强条件为0.1torr~200torr。
7.根据权利要求6所述的一种用于DRAM蒸镀工艺的去除籽晶层杂质方法，其特征在于，进行H2退火工序和/或H2远程等离子处理工序的操作时间<30min。
8.根据权利要求7所述的一种用于DRAM蒸镀工艺的去除籽晶层杂质方法，其特征在于，进行H2退火工序和/或H2远程等离子处理工序的停止时机为硅基板和非晶硅薄膜内的碳杂质和氮杂质含量均在1at.%以下。
9.根据权利要求8所述的一种用于DRAM蒸镀工艺的去除籽晶层杂质方法，其特征在于，H2退火工序包括对远程等离子体进行加热。
10.根据权利要求1至9任一项所述的一种用于DRAM蒸镀工艺的去除籽晶层杂质方法，其特征在于，该去除籽晶层杂质方法用于DRAM元件的比特线生产、单元区域生产和/或接触区域生产过程中。
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