1.本技术涉及半导体金属薄膜制备技术领域，具体涉及一种金属层的制备方法。


背景技术：

2.制备半导体器件的金属层一般都会用到反应腔室(工艺腔)，在制备金属层之前，反应腔室通常需要进行维护保养。反应腔室在维护保养的过程中，反应腔室内的静电吸盘表面和反应腔室内壁会形成一层铝薄膜，这主要会给制备半导体器件的金属层带来两个不利的影响。第一，静电吸盘表面的铝薄膜容易影响后续放置于其静电吸盘上的待处理的晶圆与静电吸盘之间的导热，导致晶圆局部温度升高，当温度不均匀时，晶圆各区域膨胀程度不同，它将通过原子扩散的方式释放应力，造成在晶圆表面生长的金属层形成凸起缺陷。第二，反应腔室内壁的铝薄膜厚度不均匀，在高温下，反应腔室内壁的杂质(例如水，酒精等杂质)会挥发出来进入金属层中，并且随着金属层的生长迁移到晶界处，金属层倾向沿同一晶向(例如[111]晶向)生长，但是反应腔室的杂质会影响晶粒生长，在晶界处的杂质会作为晶核使金属原子沿着不同于正常晶粒的方向生长，从而造成金属层的生长缺陷(例如铝膜晶须)。
[0003]
金属层的缺陷会影响后续的金属刻蚀工艺，导致缺陷位置刻蚀不完全，形成金属残留，可能造成金属线短路，影响产品良率。
[0004]
目前，静电吸盘表面的铝薄膜导致温度不均匀，业界通常采用更换静电吸盘来解决，但是传统的方法成本高，周期长。此外，对于反应腔室内壁的水汽，酒精等杂质，传统的反应腔室维护保养方法往往不能很好去除。


技术实现要素：

[0005]
本技术提供了一种金属层的制备方法，可以解决金属层制备工艺中，金属层产生缺陷的问题。
[0006]
一方面，本技术实施例提供了一种金属层的制备方法，包括：
[0007]
对反应腔室的内壁和反应腔室内的静电吸盘进行清洁工艺；
[0008]
在真空条件下对所述反应腔室进行烘烤；
[0009]
在所述静电吸盘上放置挡板以覆盖所述静电吸盘的表面；
[0010]
在所述反应腔室的内壁形成铝膜；
[0011]
将所述挡板撤离并释放所述反应腔室的压力；
[0012]
提供一衬底，并将所述衬底移至所述静电吸盘上；以及，
[0013]
在所述衬底上形成金属层。
[0014]
可选的，在所述金属层的制备方法中，采用溅射工艺在所述反应腔室的内壁形成所述铝膜。
[0015]
可选的，在所述金属层的制备方法中，所述铝膜的厚度为110μm～130μm。
[0016]
可选的，在所述金属层的制备方法中，对反应腔室的内壁和反应腔室内的静电吸
盘进行清洁工艺的过程中，采用的清洁试剂包括：氢氧化钾。
[0017]
可选的，在所述金属层的制备方法中，采用溅射工艺在所述衬底上形成金属层。
[0018]
可选的，在所述金属层的制备方法中，所述金属层的材质为铝、铜、钨或者钛。
[0019]
可选的，在所述金属层的制备方法中，在真空条件下对所述反应腔室进行烘烤的过程中，烘烤温度为600℃～1200℃，烘烤时间为30min～240min。
[0020]
本技术技术方案，至少包括如下优点：
[0021]
本技术通过对反应腔室的内壁和反应腔室内的静电吸盘进行清洁工艺和烘烤，可以消除反应腔室的内壁和静电吸盘上前次工艺残留的铝薄膜等杂质；接着通过在所述静电吸盘上放置挡板，避免了静电吸盘上形成铝薄膜的情况，使得静电吸盘可以均匀导热，使得在其上制备金属层时，金属层的各区域应力均匀，避免了金属层形成凸起缺陷的情况。
[0022]
进一步的，本技术通过在挡住所述静电吸盘表面的情况下，在所述反应腔室的内壁形成致密的铝膜，可以有效阻挡反应腔室内壁的杂质(例如水，酒精等杂质)挥发到金属层中，保证了金属层沿同一晶向有序生长，提高了金属层的晶体质量，避免了金属层的生长缺陷，从而使得后续的金属刻蚀工艺过程中不会出现金属层缺陷位置刻蚀不完全从而在衬底上形成金属残留的情况，避免了金属线短路的情况，提高了半导体器件的良率。
附图说明
[0023]
为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]
图1是本发明实施例的金属层的制备方法的流程图。
具体实施方式
[0025]
下面将结合附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
[0026]
在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0027]
在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0028]
此外，下面所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构
成冲突就可以相互结合。
[0029]
本技术实施例提供了一种金属层的制备方法，请参考图1，图1是本发明实施例的金属层的制备方法的流程图，所述金属层的制备方法包括：
[0030]
s10：对反应腔室的内壁和反应腔室内的静电吸盘进行清洁工艺；
[0031]
s20：在真空条件下对所述反应腔室进行烘烤；
[0032]
s30：在所述静电吸盘上放置挡板以覆盖所述静电吸盘的表面；
[0033]
s40：在所述反应腔室的内壁形成铝膜；
[0034]
s50：将所述挡板撤离并释放所述反应腔室的压力；
[0035]
s60：提供一衬底，并将所述衬底移至所述静电吸盘上；
[0036]
s70：在所述衬底上形成金属层。
[0037]
首先，对反应腔室的内壁和反应腔室内的静电吸盘进行清洁工艺。具体的，在执行完上一轮制造工艺之后，会更换反应腔室内的相关部件。本实施例在更换反应腔室内的相关部件之后，对反应腔室的内部进行清洁工艺，主要是对反应腔室的内壁和反应腔室内的静电吸盘的表面和边缘位置。采用的清洁试剂可以包括：氢氧化钾，使用氢氧化钾试剂主要是为了可以与反应腔室的内壁和反应腔室内的静电吸盘的表面残留的铝膜等杂质进行反应，其中，氢氧化钾和铝和水可以发生化学反应生成kalo2和h2，后续再进行真空烘烤，从而消除反应腔室的内壁和反应腔室内的静电吸盘的表面残留的铝膜、kalo2和h2等杂质，为后续制备高晶体质量的金属层提供了条件。
[0038]
然后，在真空条件下对所述反应腔室进行烘烤。具体的，在真空条件下对所述反应腔室进行烘烤的过程中，烘烤温度可以设置为600℃～1200℃，烘烤时间可以设置为30min～240min。本实施例中可以设置烘烤温度800℃，烘烤时间为120min。真空烘烤过程中，所述反应腔室的气压可以根据常规的反应腔室维护保养的气压值要求设置，本技术对所述反应腔室的气压值设置不做任何限定。本技术对所述反应腔室执行真空烘烤可以将上述清洁工艺产生的反应后产物以及水汽等杂质去除干净。
[0039]
接着，在所述静电吸盘上放置挡板以覆盖所述静电吸盘的表面。具体的，所述挡板可以完全覆盖所述静电吸盘的表面，这样可以在后续形成致密铝膜的过程中避免在静电吸盘上形成铝薄膜的情况，使得静电吸盘可以均匀导热，使得在其上制备金属层时，金属层的各区域应力均匀，避免了金属层形成凸起缺陷的情况。
[0040]
进一步的，在所述反应腔室的内壁形成铝膜。具体的，可以采用溅射工艺等pvd工艺在所述反应腔室的内壁形成所述铝膜。所述铝膜的厚度为110μm～130μm。本实施例中可以生长厚度为120μm的铝膜。本技术在利用所述挡板挡住所述静电吸盘表面的情况下，在所述反应腔室的内壁形成较厚的均匀的致密的铝膜，可以有效阻挡所述反应腔室内壁的杂质(例如水，酒精等杂质)挥发到后续在反应腔室内制备的金属层中，保证了金属层能够沿同一晶向有序生长，提高了金属层的晶体质量，避免了金属层的生长缺陷，从而使得后续的金属刻蚀工艺过程中不会出现金属层缺陷位置刻蚀不完全从而在衬底上形成金属残留的情况，避免了金属线短路的情况，提高了半导体器件的良率。
[0041]
接着，将所述挡板撤离并释放所述反应腔室的压力。具体的，所述挡板可以在所述反应腔室的内壁形成所述铝膜(burning工艺)之后可以收回至反应腔室的容置空间中，所述挡板的清洁工作可以在本轮制造工艺结束之后进行。
[0042]
进一步的，提供一衬底，并将所述衬底移至所述静电吸盘上。
[0043]
最后，在所述衬底上形成金属层。具体的，可以采用溅射工艺等pvd工艺在所述衬底上形成金属层。所述金属层的材质可以包括：铝、铜、钨或者钛或上述金属材料的合金。综上所述，本技术通过对反应腔室的内壁和反应腔室内的静电吸盘进行清洁工艺、真空烘烤并在所述反应腔室的内壁形成较厚的致密的铝膜，可以避免所述金属层产生因受热不均产生的凸起缺陷和因杂质沾污引起的生长(晶须)缺陷，提高了金属层的晶体质量，提高了产品良率。
[0044]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本技术创造的保护范围之中。