[发明专利]形成膜层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及形成膜层的方法。

背景技术

半导体工艺中，通常使用化学气相沉积（CVD，chemical vapor deposition）、增强等离子化学气相沉积（PECVD，plasma enhanced chemical vapor deposition）或等离子体化学气相沉积（PCVD，plasma chemical vapor deposition）等方法形成介质层，在CVD、PECVD以及PCVD工艺中，在晶圆表面上的反应气体或等离子体为高温气体或高温等离子体，通常温度可以达到500摄氏度以上。图1为现有技术中增强等离子体化学气相沉积形成膜层的方法示意图，参考图1，形成膜层的方法包括：提供基底10，在基底10上形成有其他器件结构（图中未示）；将增强等离子体11通入基底10所在的腔室（chamber）内，则增强等离子体11相互反应后会在基底10表面形成一层膜层12。

半导体器件中，某些材料在高温环境下会失效或出现缺陷。例如，在利用磁性材料做存储介质的存储器的形成工艺中，如果利用CVD、PECVD或PCVD形成介质层，高温环境会降低磁性材料的存储性能，导致形成的存储器的性能降低或消失。在半导体后段工艺中，利用CVD、PECVD或PCVD形成层间介质层时，接触插栓例如铜接触插栓在高温环境中会出现铜游离现象，导致铜接触插栓中出现空洞，从而影响可靠性。

为了解决形成介质层时，某些材料在高温环境下会失效或出现缺陷的问题，有必要提出一种形成膜层的方法。

现有技术中，有许多关于形成膜层的方法，例如2012年3月15日公开的公开号为US2012/0064717A1的美国专利文献，然而，均没有解决以上技术问题。

发明内容

本发明解决的问题是形成介质层时，某些材料在高温环境下会失效或出现缺陷的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种形成膜层的方法，包括：

提供基底；

在所述基底上方设置第一管，所述第一管具有第一管口和第二管口，所述第一管口与所述基底相对；

通过所述第二管口在所述第一管中通入用于形成膜层的气体，使所述用于形成膜层的气体呈束到达所述基底，以在呈束的气体到达的位置上形成膜层。

可选的，还包括：

在所述第一管外套设第二管，所述第二管和第一管之间具有间隙；

在所述第一管中通入气体时，在所述间隙中通入冷却气体，所述冷却气体的温度小于用于形成膜层的气体的温度，以达到降低基底温度的目的；且所述第一管对所述冷却气体为热的不良导体，防止冷却气体降低第一管内用于形成膜层的气体的温度以影响反应的进行。

可选的，还包括：

第二管，位于所述第一管的旁侧；

在所述第一管中通入气体时，在所述第二管中通入冷却气体，所述冷却气体的温度小于用于形成膜层的气体的温度。

可选的，将通有用于形成膜层气体的第一管扫描基底表面，在基底表面上形成一整层膜层。

可选的，所述第一管为单孔管。

可选的，所述单孔管为圆孔管，且所述圆孔管靠近基底的管口的直径为1微米到1厘米。

可选的，所述第一管为多孔管，包括多个管道，所述用于形成膜层的气体分别通入所述各个管道。

可选的，所述管道靠近基底的管口的直径为1微米到1厘米。

可选的，所述第二管靠近基底的管口的直径为1微米到1厘米。

可选的，还包括：对所述第一管中的气体进行加热。

可选的，在所述第一管中通入用于形成膜层的气体之前，还包括：对所述用于形成膜层的气体进行加热。

可选的，所述用于形成膜层的气体为利用化学气相沉积形成膜层时使用的气体。

可选的，所述用于形成膜层的气体为利用等离子体化学气相沉积或增强等离子体化学气相沉积形成膜层时使用的气体；

将用于形成膜层的气体通入第一管之前，还包括将所述用于形成膜层的气体等离化；或者，对通入所述第一管内的用于形成膜层的气体进行等离化；或者，在用于形成膜层的气体流出第一管后，对用于形成膜层的气体进行等离化。

可选的，所述第一管外设置有缠绕所述第一管的第一线圈，在所述第一线圈中通入直流电。

可选的，所述在所述第一管外设置缠绕所述第一管的第二线圈，在所述第二线圈中通入交流电，所述交流电用于对通入所述第一管内的用于形成膜层的气体进行等离化；