[发明专利]一种半导体层的制造方法及制造系统

说明书

本发明提出一种半导体层的制造方法及制造系统，包括：将第一晶圆置于腔体内，以在所述第一晶圆上形成金属薄膜；其中，在形成所述金属薄膜之前，所述腔体内的温度为第一温度；将已形成所述金属薄膜的所述第一晶圆转移出所述腔体；其中，所述腔体内的温度为第二温度，所述第二温度大于所述第一温度；向所述腔体内通入惰性气体，以对所述腔体进行冷却，以使所述腔体内的温度变为所述第一温度；在所述腔体温度为所述第一温度之后，将第二晶圆置于所述腔体内，以在所述第二晶圆上形成所述金属薄膜。本发明提出的半导体层的制造方法可以减少金属薄膜表面上的缺陷。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种半导体层的制造方法及制造系统。

背景技术

在晶圆上沉积并形成铝铜薄膜的过程中，铝铜材料本身的内部应力在不断被挤压压缩。而在晶圆上形成厚的铝铜薄膜则需要在反应腔中进行长时间的多次沉积过程，并且一直处于高功率以及温度不断升高的环境中，势必导致晶圆的温度也被加热至一个非常高的温度，因此铝铜薄膜的内部应力只能通过在其表面形成凸出的晶须以达到减轻释放的目的。而当该反应腔被用于不断在不同晶圆上沉积铝铜薄膜时，长时间工作于高温高压环境下会使得该反应腔内各个部件（包括屏蔽层、环以及基座等）的温度进一步升高，从而使得当前正在反应腔内沉积的晶圆温度不断升高，最终导致铝铜薄膜表面所形成的晶须状缺陷越来越严重，无法保证其半导体性能。

同时，现有技术中所采用的沉积过程也会使得反应腔及其各内部元件因长期处于高温高压的恶劣环境中而受到损伤，降低半导体设备的使用寿命。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺陷，本发明提出一种半导体层的制造方法，以抑制半导体层表面缺陷的生成，从而提高半导体器件的良率。

为实现上述目的及其他目的，本发明提出一种半导体层的制造方法，包括：

将第一晶圆置于腔体内，以在所述第一晶圆上形成金属薄膜；其中，在形成所述金属薄膜之前，所述腔体内的温度为第一温度；

将已形成所述金属薄膜的所述第一晶圆转移出所述腔体；其中，所述腔体内的温度为第二温度，所述第二温度大于所述第一温度；

向所述腔体内通入惰性气体，以对所述腔体进行冷却，以使所述腔体内的温度变为所述第一温度；

在所述腔体温度为所述第一温度之后，将第二晶圆置于所述腔体内，以在所述第二晶圆上形成所述金属薄膜。

进一步地，在所述第一晶圆上形成所述金属薄膜的步骤包括：

将所述第一晶圆置于所述腔体内的吸盘上；

向所述腔体内通入气体；

进行沉积作业，以形成所述金属薄膜。

进一步地，在所述第一晶圆上形成所述金属薄膜的时间在50-60s之间。

进一步地，所述金属薄膜的厚度为8000-10000埃。

进一步地，所述惰性气体包括氩气，氦气或氮气。

进一步地，向所述腔体内通入所述惰性气体的时间在10-20s之间。

进一步地，在所述第一晶圆上形成所述金属薄膜的步骤与在所述第二晶圆上形成所述金属薄膜的步骤相同。

进一步地，所述金属薄膜为铝薄膜，钛薄膜或铜薄膜。

进一步地，所述第一温度在280-300℃之间，所述第二温度在301-350℃之间。

进一步地，本发明还提出半导体层的制造系统，包括：

沉积单元，包括一腔体，外部气源和温度感测单元；