[发明专利]金属薄膜的制造方法有效

申请号：	201811053721.3	申请日：	2018-09-11
公开（公告）号：	CN109273350B	公开（公告）日：	2020-09-29
发明（设计）人：	刘善善	申请（专利权）人：	上海华虹宏力半导体制造有限公司
主分类号：	H01L21/02	分类号：	H01L21/02
代理公司：	上海浦一知识产权代理有限公司 31211	代理人：	郭四华
地址：	201203 上海市浦东***	国省代码：	上海;31
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摘要：
搜索关键词：	金属薄膜制造方法
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【权利要求书】：

1.一种金属薄膜的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、将半导体衬底放置在金属成膜腔中并在所述半导体衬底表面形成金属薄膜，所述金属薄膜为掺铜铝膜，形成所述金属薄膜的温度为第一温度，所述金属成膜腔的周边区域的温度低于中间区域的温度，所述金属薄膜中的铜会向低温处扩散从而使所述半导体衬底周边的铜浓度增加，在所述金属薄膜降温后会在所述半导体衬底的周边产生铜析出；

步骤二、提供工艺温度大于所述金属成膜腔的第二工艺腔，将所述半导体衬底放置在所述第二工艺腔中，将所述第二工艺腔升温到第二温度，通过所述第二温度对所述金属薄膜进行处理从而使所述金属薄膜的铜掺杂在所述半导体衬底的面内重新均匀分布，所述第二温度要大于各区域的所述金属薄膜的铜掺杂浓度对应的第一相变温度，所述第一相变温度为所述金属薄膜由α相向亚共晶相转变的温度；

步骤三、对所述半导体衬底进行冷却，在冷却过程中，所述半导体衬底的各区域的所述金属薄膜的温度低于所述第一相变温度时形成亚共晶相，从而消除铜析出。

2.如权利要求1所述的金属薄膜的制造方法，其特征在于：所述半导体衬底为硅衬底。

3.如权利要求2所述的金属薄膜的制造方法，其特征在于：在所述半导体衬底的表面形成有层间膜，所述金属薄膜形成于所述层间膜表面。

4.如权利要求1所述的金属薄膜的制造方法，其特征在于：所述金属成膜腔为PVD工艺腔。

5.如权利要求4所述的金属薄膜的制造方法，其特征在于：步骤一中，采用PVD溅射工艺形成所述金属薄膜。

6.如权利要求1所述的金属薄膜的制造方法，其特征在于：所述第二工艺腔为CVD工艺腔。

7.如权利要求1所述的金属薄膜的制造方法，其特征在于：步骤二中，铜均匀分布后各区域的所述金属薄膜的铜掺杂浓度为0.5％，对应的第一相变温度为365℃。

8.如权利要求7所述的金属薄膜的制造方法，其特征在于：步骤二中所述第二温度为400℃～450℃。

9.如权利要求8所述的金属薄膜的制造方法，其特征在于：步骤二中，通过所述第二温度对所述金属薄膜进行处理时的气体流量为200sccm～500sccm，处理时间为1分钟～3分钟。

10.如权利要求9所述的金属薄膜的制造方法，其特征在于：步骤三中冷却过程中的气体流量为200sccm～500sccm，处理时间为1分钟～3分钟。

11.如权利要求1所述的金属薄膜的制造方法，其特征在于：所述第一温度小于所述金属薄膜的熔点。

12.如权利要求11所述的金属薄膜的制造方法，其特征在于：所述第一温度大于等于步骤二中对应的第一相变温度。