CN101378000A - 晶圆腔体环境的改善方法 - Google Patents

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宋兴华
李晓波
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Abstract

本发明提供了一种晶圆腔体环境的改善方法，用于晶圆的金属沉积制程，涉及半导体器件的制造领域。该改善方法包括：提供与腔体相连的残余气体分析(RGA)装置；设定腔体残余气体压强的规格值，输入RGA装置；启动RGA装置，对腔体残余气体的压强条件进行检测，若超出规格值，RGA装置发出警报；提供与腔体连接的冷凝泵，吸附腔体内残余气体分子，将腔体压强降低至规格值。本发明采用RGA装置可有效检测出腔体内残余气体的正确压强，每次进行腔体维护后，采用本发明的改善方法对腔体进行改善，可有效提高晶圆的成品率。

Description

晶圆腔体环境的改善方法
技术领域
本发明涉及半导体器件的制造领域，具体地说，涉及一种晶圆腔体环境的改善方法。
背景技术
为了连接半导体器件如动态随机存取存储器(DRAM)的金属层，需要向DRAM的金属层间介质的通孔内填充金属如铝或者铜。填充金属的制程在真空反应室即制程腔体内(process chamber)进行的，该制程对真空环境的各项参数反应灵敏，如果某一参数不在规格范围内，就会造成晶圆良率的降低。每个晶圆由传输腔体(transfer chamber)分配到各个不同的制程腔体，因此传输腔体的环境条件也会对晶圆产生影响。
传输腔体在进行维护过程中是暴露在空气中的，传输腔体体积较大，无法将腔体内残余气体如水蒸汽(H2O)和氧气(O2)完全去掉。在进入制程腔体进行沉积金属步骤前，晶圆一般都会在传输腔体内停留几分钟，这样H2O和O2就会被吸附从而聚积在晶圆金属层间介质通孔底部。当晶圆进入制程腔体进行沉积金属步骤时，由于H2O和O2的存在，腔体内的压强较大，金属无法到达通孔或者沉积金属的密度达不到规格值，从而形成不合格产品。每次传输腔体进行维护后，进行沉积金属步骤的，一般都会有10-60％的晶圆是不合格产品。
但是，残余气体H2O和O2的存在导致腔体压强超出最大允许值的状况无法用传统检测方法检测出。采用传统方法测试时，腔体的真空漏率和气体压强均在规格值范围内，但是实际上已经超出规格值。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种可检测残余气体压强且可对晶圆腔体环境的进行改进的改善方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种晶圆腔体环境的改善方法，用于晶圆的金属沉积制程，该改善方法包括：提供与腔体相连的残余气体分析(RGA)装置；设定腔体残余气体压强的规格值，输入RGA装置；启动RGA装置，对腔体残余气体的压强条件进行检测，若超出规格值，RGA装置发出警报；提供与腔体连接的冷凝泵，吸附腔体内残余气体分子，将腔体压强降低至规格值。
相较现有技术，本发明采用RGA装置可有效检测出腔体内残余气体的正确压强；每次进行腔体维护后，采用本发明的改善方法对腔体进行改善，可有效提高晶圆的成品率。
具体实施方式
以下对本发明晶圆腔体环境的改善方法的一实施例作进一步详细描述。
本发明的改善方法可以针对传输腔体也可以针对制程腔体，本实施例以传输腔体为改善对象，以对晶圆金属层间通孔内沉积铝金属制程为例。
传输腔体连接有残余气体分析(residual gas analysis，简称“RGA”)装置，其可以对腔体内的残余气体如水蒸汽(H2O)和氧气(O2)产生的压强进行检测。
本发明的改善方法包括如下步骤：
在RGA装置上设定传输腔体内允许的残余气体压强的规格值，H2O的压强规格值是7.0E-8托(Torr)，O2的压强规格值是2.0E-9Torr；
每次对传输腔体进行维护后，在进行率金属沉积步骤前，首先采用RGA装置对传输腔体内的H2O和O2产生的压强进行检测，若超出设定的压强规格值，RGA装置就会发出警报；
为了将传输腔体内的H2O和O2产生的压强降低到规格值，该传输腔体还连接有冷凝泵；打开冷凝泵，将传输腔体内的H2O和O2的分子吸附到冷凝泵内，直至将压强降低至规格值；
然后对传输腔体进行净化步骤，方法是向传输腔体内输送氮气，然后再将氮气抽走，且循环执行净化步骤，直至传输腔体的环境达到要求的程度。
采用RGA装置可有效检测出残余气体的压强。每次进行腔体维护后，采用本发明的改善方法对腔体进行改善，可有效提高晶圆的成品率。

Claims (4)

1.一种晶圆腔体环境的改善方法，用于晶圆的金属沉积制程，其特征在于，该改善方法包括如下步骤:
a.提供与腔体相连的残余气体分析(RGA)装置；
b.设定腔体残余气体压强的规格值，输入RGA装置；
c.启动RGA装置，对腔体残余气体的压强条件进行检测，若超出规格值，RGA装置发出警报；
d.提供与腔体连接的冷凝泵，吸附腔体内残余气体分子，将压强降低至规格值。
2.如权利要求1所述的改善方法，其特征在于:该改善方法还包括步骤e对腔体进行净化步骤。
3.如权利要求2所述的改善方法，其特征在于:所述净化步骤是向腔体内输送氮气，然后再将氮气抽走。
4.如权利要求1所述的改善方法，其特征在于:所述残余气体是指水蒸汽和氧气。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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