[发明专利]碳化硅薄膜制作方法以及金属阻挡层制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，特别涉及一种碳化硅薄膜制作方法以及金属阻挡层制作方法。

背景技术

随着CMOS晶体管尺寸不断缩小到次微米级，正如摩尔定律的预测，在高效率、高密度集成电路中的晶体管数量上升到几千万个。这些数量庞大的有源元件的信号集成需要多达八层以上的高密度金属连线，然而这些金属连线带来的电阻和寄生电容已经成为限制这种高效集成电路速度的主要因素。基于这个因素的推动，半导体工业从原来的铝互连线工艺发展成金属铜互连线工艺，金属铜减少了金属连线层间的电阻，增强了电路的稳定性。同时，利用低介电介质（Low-K）材料，低介电介质材料减少了金属连线层间的寄生电容。而金属阻挡介质层也由传统的氮化硅过渡到了碳化硅（NDC：Nitrogen Doped Carbide）。

传统的碳化硅薄膜在淀积时，需要使用NH₃等含氮的反应气体，而在后续的曝光刻蚀工艺中，由于NH₃等含氮的反应气体中的氮元素会使得光阻有中毒的风险，使得光阻质量下降，最终导致半导体互联关键尺寸不一致。

发明内容

本发明提供一种碳化硅薄膜制作方法，以解决现有的碳化硅薄膜中氮元素含量高，使得光阻有中毒的风险的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种碳化硅薄膜制作方法，包括：

S1：采用含氮气体沉积碳化硅薄膜；

S2：采用碳氢化合物对所述碳化硅薄膜进行远程等离子体处理；

重复所述步骤S1至S2，直至形成目标厚度的碳化硅薄膜。

可选的，在所述的碳化硅薄膜制作方法中，所述碳氢化合物为分子式为C_xH_y成份的气体，其中，x、y为大于或等于1的自然数。

可选的，在所述的碳化硅薄膜制作方法中，所述碳氢化合物选自于CH₄、C₂H₄、C₃H₆、C₃H₈中的一种或至少两种的混合物。

可选的，在所述的碳化硅薄膜制作方法中，每次远程等离子体处理的时间为10-20秒。

可选的，在所述的碳化硅薄膜制作方法中，每次沉积的碳化硅薄膜的厚度范围为10~100埃。

可选的，在所述的碳化硅薄膜制作方法中，每次沉积的碳化硅薄膜的厚度范围为20~30埃。

可选的，在所述的碳化硅薄膜制作方法中，沉积碳化硅薄膜时采用的气体为三甲基硅烷和NH₃。

可选的，在所述的碳化硅薄膜制作方法中，沉积碳化硅薄膜时采用的气体为四甲基硅烷和NH₃。

相应的，本发明还提供一种金属阻挡层制作方法，所述金属阻挡层为碳化硅薄膜，使用上述的碳化硅薄膜制作方法制作金属阻挡层。

与现有技术相比，本发明在淀积一定厚度的碳化硅薄膜后，采用碳氢化合物对其进行远程等离子体处理，如此可去除碳化硅薄膜里的氮元素，并且由于是远程等离子体处理，对被处理的碳化硅薄膜表面几乎没有任何损伤，这样周而复始几个循环达到目标厚度后结束，利用本发明制备出来的碳化硅薄膜氮含量极低，从而避免了光阻中毒的风险，并且每一层碳化硅薄膜均用远程等离子体来进行处理，所以最后形成的碳化硅薄膜的品质没有任何的变差，不影响后续的蚀刻、湿法清洗等工艺，并可延长腔体内一些部件的使用寿命。

附图说明

图1为本发明一实施例的碳化硅薄膜制作方法的流程图；

图2至图5为本发明一实施例的碳化硅薄膜制作方法中的器件剖面示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提供的碳化硅薄膜制作方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

下面以碳化硅薄膜作为金属阻挡层为例详细说明本发明的碳化硅薄膜制作方法，所述碳化硅薄膜制作方法包括下列步骤：

S1：采用含氮气体沉积碳化硅薄膜；