CN116964714A - 硅基介电膜的沉积 - Google Patents
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Abstract
一种处理方法，包括：将基板定位在处理腔室中并将所述基板的温度设定为50℃至500℃的范围；在所述基板上进行原子层沉积(ALD)循环；以及重复所述ALD循环以形成硅氧化物膜。所述ALD循环包括：通过脉冲氨基硅烷前驱物的流来在所述处理腔室中将所述基板暴露于所述氨基硅烷前驱物；从所述处理腔室净化所述氨基硅烷前驱物；在大于或等于100毫秒至小于或等于3秒的范围内的持续时间内通过脉冲氧化剂的流来将所述基板暴露于所述氧化剂；以及从所述处理腔室净化所述氧化剂。
Description
技术领域
本公开内容的实施方式一般涉及沉积薄膜的半导体装置和方法，并且更特别地涉及硅基介电层和膜的原子层沉积(ALD)。
背景技术
二氧化硅(SiO2)已经是用于许多半导体应用的合适的介电材料。SiO2典型地在800℃和更高的温度下通过热方法生长。随着半导体技术和复杂几何形状的进步，关于保形涂层面临挑战。SiO2的原子层沉积(ALD)可用于沉积保形涂层，但是与热氧化技术相比，所得的ALD膜的品质一般较差的。ALD采用化学吸附来将反应性前驱物分子的饱和单层沉积到基板表面上。
多于一个单层的膜层可通过循环地交替将适当的反应性前驱物脉冲到沉积腔室中来实现。每次将沉积表面暴露于反应性前驱物可通过惰性气体净化和/或真空来在空间上和/或时间上分离。将表面顺序地暴露于ALD前驱物和反应物可将新原子层添加到先前沉积的层以在基板的表面上形成均匀材料层。重复反应性前驱物和惰性净化气体的循环以形成具有期望厚度的材料膜层。
随着制造商努力提高电路密度和品质，用于形成多级互连的高深宽比孔隙(包括触点、过孔、线和其他特征)的大小不断减小。在具有超高深宽比的特征中沉积保形层是有进一步挑战性的。
一直需要沉积高品质硅基介电膜，特别是关于将保形硅氧化物(SiOX)层或膜、特别是二氧化硅(SiO2)层或膜沉积到半导体装置的高深宽比特征中。
发明内容
一个或多个实施方式涉及一种处理方法，包括：将基板定位在处理腔室中并将所述基板的温度设定为50℃至500℃的范围；在所述基板上进行原子层沉积(ALD)循环；以及重复所述ALD循环以形成硅氧化物膜。所述ALD循环包括：通过脉冲氨基硅烷前驱物的流来在所述处理腔室中将所述基板暴露于所述氨基硅烷前驱物；从所述处理腔室净化所述氨基硅烷前驱物；在大于或等于100毫秒至小于或等于3秒的范围内的持续时间内通过脉冲氧化剂的流来将所述基板暴露于所述氧化剂；以及从所述处理腔室净化所述氧化剂。
附加的实施方式涉及一种处理方法，包括：将具有基板表面的基板定位在处理腔室中并将所述基板的温度设定为75℃至350℃的范围，所述基板表面具有在基板表面上的至少一个特征；在所述基板上进行原子层沉积(ALD)循环；以及重复所述ALD循环以在所述特征中形成保形硅氧化物膜。所述ALD循环包括：通过脉冲氨基乙硅烷前驱物的流来在所述处理腔室中将所述基板表面暴露于所述氨基乙硅烷前驱物；从所述处理腔室净化所述氨基乙硅烷前驱物；在大于或等于100毫秒至小于或等于3秒的范围内的持续时间内通过脉冲氧化剂的流来将所述基板表面暴露于所述氧化剂；以及从所述处理腔室净化所述氧化剂。
另外的实施方式涉及一种非暂时性计算机可读介质，该非暂时性计算机可读介质包括指令，当该指令由处理腔室的控制器执行时致使该处理腔室执行以下操作：将基板定位在处理腔室中并将该基板的温度设定为50℃至500℃的范围；在该基板上进行原子层沉积(ALD)循环；以及重复该ALD循环以形成硅氧化物膜。所述ALD循环包括：通过脉冲氨基硅烷前驱物的流来在所述处理腔室中将所述基板暴露于所述氨基硅烷前驱物；从所述处理腔室净化所述氨基硅烷前驱物；在大于或等于100毫秒至小于或等于5秒的范围内的持续时间内通过脉冲氧化剂的流来将所述基板暴露于所述氧化剂；以及从所述处理腔室净化所述氧化剂。
附图说明
图1是根据本公开内容的一个或多个实施方式的处理方法的流程图；
图2是根据本公开内容的一个或多个实施方式的处理方法的流程图；
图3是根据本公开内容的一个或多个实施方式的处理方法的流程图；并且
图4是根据本公开内容的一个或多个实施方式的群集工具。
具体实施方式
在描述本公开内容的若干示例性实施方式之前，将理解，本公开内容不限于以下描述中阐述的构造或处理步骤的细节。本公开内容能够具有其他实施方式并以各种方式实践或进行。
如本说明书和所附权利要求书所用，术语“基板”是指工艺作用于的表面或表面的部分。本领域技术人员还将理解，除非上下文另有清楚指示，否则提及基板也可仅指基板的部分。附加地，提及在基板上沉积可意指裸基板和在上面沉积或形成有一个或多个膜或特征的基板两者。
如本文所用的“基板”是指在制造工艺期间在上面执行膜处理的基板上形成的任何基板或材料表面。例如，可在上面执行处理的基板表面包括材料，诸如硅、硅氧化物、应变硅、绝缘体上硅(SOI)、碳掺杂硅氧化物、非晶硅、锗、砷化镓、玻璃、蓝宝石和任何其他材料(诸如金属、金属氮化物、金属合金和其他导电材料)，这取决于应用。基板包括但不限于半导体晶片。基板可暴露于预处理工艺以对基板表面进行抛光、蚀刻、还原、氧化、羟化、退火、UV固化、电子束固化和/或烘烤。除了直接地在基板本身的表面上进行膜处理之外，在本公开内容中，所公开的膜处理步骤中的任一者还可在形成在基板上的下面层(underlayer)上执行，如下文更详细地公开的，并且术语“基板表面”旨在包括如上下文指示的这种下面层。因此，例如，在膜/层或部分膜/层已经沉积到基板表面上的情况下，新沉积的膜/层的暴露表面变成基板表面。
如本文所用，术语“保形的”是指粘附到并均匀地覆盖暴露表面的层，该层的厚度具有相对于膜的平均厚度小于5％的变化。例如，厚的膜将具有小于/>的厚度变化。该厚度和变化包括凹陷部的边缘、拐角、侧面和底部。例如，本公开内容的各种实施方式中的通过ALD来沉积的保形层将在复杂表面上提供基本上均匀的厚度的在沉积区上方的覆盖。
如本文所用，术语“连续的”是指覆盖整个暴露表面而没有露出(reveal)在沉积的层下面的材料的间隙或裸露点的层。连续层可具有表面积小于膜的总表面积的约1％的间隙或裸露点。
特征的深宽比是该特征的深度D相对于该特征的宽度W的比率。更高的深宽比特征将具有比更低的深宽比特征更窄/更长的形状。在一些实施方式中，特征具有大于或等于约5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、15:1、20:1、25:1 30:1、35:1、40:1、45:1、50:1、55:1、60:1、65:1、70:1、75:1、80:1、85:1、90:1、95:1或100:1的深宽比。
如本文所用，“基本上由……组成”就层的组成而言意指所述元素按原子计构成该所述材料的大于95％、大于98％、大于99％或大于99.5％。为了避免疑义，本文公开的材料的识别不暗示化学计量比。例如，SiO材料含有硅和氧。这些元素可或可不以1:1的比率存在。本文提及的硅氧化物(SiOX)包括任何化学计量，包括二氧化硅(SO2)。
本文所用的“脉冲”是指被间歇地或非连续地引入处理腔室的一定量的反应性前驱物。每个脉冲内的特定化合物的量可能随时间推移变化，这取决于该脉冲的持续时间。
每个脉冲的持续时间可以是相同的或可变的，并且可被调整以适应例如处理腔室的体积容量以及其耦接到处理腔室的真空系统的能力。
本文的实施方式涉及用于制作硅氧化物(SiOX)层和膜、具体是二氧化硅(SiO2)层和膜的处理方法，其中所得的膜有利地具有提高的品质、是保形的并具有良好的电性质。
本公开内容的原理和实施方式涉及在基板表面上利用与氧反应的氨基硅烷前驱物沉积硅氧化物层或膜、特别是SiO2层/膜。
在一个或多个实施方式中，氨基硅烷前驱物是氨基乙硅烷或单取代氨基硅烷。
在一个或多个实施方式中，氨基硅烷前驱物是氨基氨基乙硅烷。在一个或多个实施方式中，氨基氨基乙硅烷具有通式Si2X4(N(R1R2))(N(R3R4))，其中每个X独立地选自由以下项组成的组：氢(H)和卤化物，该卤化物选自由以下项组成的组：氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)和碘(I)；并且R1至R4中的每一者独立地选自直链或支链C1-C10烷基基团。在一个或多个实施方式中，氨基乙硅烷包括1,2-双(二异丙基氨基)氨基乙硅烷(BDIPADS)。
在一个或多个实施方式中，氨基硅烷前驱物是单取代氨基硅烷。在一个或多个实施方式中，单取代氨基硅烷具有通式H3Si:NY3，其中每个Y独立地是烷基基团，包括但不限于直链或支链C1-C10烷基基团。在一个或多个实施方式中，单取代氨基硅烷不包括卤素基化合物。在一个或多个实施方式中，单取代氨基硅烷包括二(仲丁基氨基)硅烷(DSBAS)。
在一个或多个实施方式中，SiO2膜保形地形成在装置特征上。在一些实施方式中，特征基本上不含碳或氮污染物。如就这一点所用，基本上没有污染物意指在特征中存在少于约5原子％碳或氮。
根据本文的方法使用1,2-双(二异丙基氨基)氨基乙硅烷(BDIPADS)的氨基乙硅烷前驱物的脉冲流和臭氧(O3)的脉冲流在各种基板温度下通过ALD生长样品SiO2膜。通过x射线光电子能谱(XPS)分析所得的膜，并且在表1中提供信息。
表1
Si:O的化学计量比为约1:1.8。膜中的碳含量小于5原子％。在一些实施方式中，Si:O的化学计量比在约1:1.8至1:2的范围内。
本公开内容的一方面一般涉及在基板上沉积连续保形SiO2层的方法，包括将基板表面顺序地暴露于第一Si前驱物以产生结合到基板表面的第一Si前驱物分子(该分子的部分或全部)的单个层。将结合到基板表面的第一Si前驱物分子暴露于第一氧源，其中来自第一氧源的氧与结合到基板表面的第一Si前驱物分子反应。可重复将基板表面顺序地暴露于第一Si前驱物分子和第一氧源，直至在基板表面上产生具有预定厚度的连续保形SiO2层。
图1概括地例示了用于通过ALD沉积SiO2的处理方法100的示例性实施方式的流程图。在操作110，将基板定位在处理腔室中。在操作120，将基板暴露于氨基硅烷前驱物的脉冲流并净化。在操作130，将基板暴露于氧化剂的脉冲流并净化。在操作140，重复在120和130的操作(这在一个或多个实施方式中统称为原子层沉积(ALD)循环)直至实现期望厚度。
图2例示了用于通过ALD沉积SiO2的处理方法200的示例性实施方式的流程图。在操作210，将基板定位在处理腔室中，并且将基板的温度设定为50℃至500℃的范围，包括该范围间的所有值和子范围，包括75℃至350℃和100℃至250℃。
在操作220，将基板暴露于氨基硅烷前驱物的脉冲流并净化。氨基硅烷前驱物的脉冲流的持续时间在大于或等于100毫秒至小于或等于1秒的范围内，包括该范围间的所有值和子范围，包括大于或等于275毫秒至小于等于500毫秒。
在操作230，将基板暴露于氧化剂的脉冲流并净化。氧化剂的脉冲流的持续时间在大于或等于100毫秒至小于或等于3秒的范围内，包括该范围间的所有值和子范围，包括大于或等于275毫秒至小于等于2毫秒。
在操作240A，重复在220和230的操作(这在一个或多个实施方式中统称为原子层沉积(ALD)循环)直至实现期望厚度。
在操作250，将基板暴露于氧等离子体处理。在一个或多个实施方式中，氧等离子体处理包括以下条件：小于或等于50托的压力；选自由以下项组成的组的氧、氩、氢、水和它们的混合物；通过以下项产生的等离子体：电容耦合等离子体或电感耦合等离子体或微波。
任选地，在操作240B，在操作250之后进一步进行ALD循环。
在操作260，将基板暴露于一个或多个任选的后处理。
图3例示了用于通过ALD沉积SiO2的处理方法300的示例性实施方式的流程图。在操作310，将基板定位在处理腔室中，并且将基板的温度设定为50℃至500℃的范围，包括该范围间的所有值和子范围，包括75℃至350℃和100℃至250℃。
在操作320，将基板暴露于氨基硅烷前驱物的脉冲流并净化。氨基硅烷前驱物的脉冲流的持续时间在大于或等于100毫秒至小于或等于1秒的范围内，包括该范围间的所有值和子范围，包括大于或等于275毫秒至小于等于500毫秒。
在操作325，将基板暴露于氮处理。在一个或多个实施方式中，氮处理包括含氮等离子体。在一个或多个实施方式中，氮处理包括含肼碱。
在操作330，将基板暴露于氧化剂的脉冲流并净化。氧化剂的脉冲流的持续时间在大于或等于100毫秒至小于或等于3秒的范围内，包括该范围间的所有值和子范围，包括大于或等于275毫秒至小于等于2毫秒。
在操作340A，重复在320、325和330的操作，这在一个或多个实施方式中统称为原子层沉积(ALD)循环，直至实现期望厚度。
在操作350，将基板暴露于类似于图2的操作250的氧等离子体处理。
任选地，在操作340B，在操作350之后进一步进行ALD循环。
在操作360，将基板暴露于一个或多个任选的后处理。
根据图2的操作260和图3的操作360的任选的后处理包括但不限于热处理和/或氧化处理。
在一个或多个实施方式中，在进行多个ALD循环之后，在含氧环境中进行二氧化硅膜的热退火处理。在其他实施方式中，在进行多个ALD循环之后，在无氧环境中进行二氧化硅膜的热退火处理。在一个或多个实施方式中，热退火处理包括以下的环境：氧(O2)或含氧等离子体。示例性含氧等离子体包括但不限于氧(O2)等离子体、氧(O2)/氢(H2)混合等离子体、氧(O2)/水(H2O)混合等离子体、氩(Ar)等离子体、氮(N2)等离子体和氩(Ar)/氮(N2)混合等离子体。
在一个或多个实施方式中，等离子体处理可选自远程等离子体、直接等离子体和微波等离子体。在一个或多个实施方式中，在进行多个ALD循环之后，在含氧环境中进行选自二氧化硅膜的远程等离子体、直接等离子体和微波等离子体的等离子体处理。在一个或多个实施方式中，在进行多个ALD循环之后，在含氧环境中进行二氧化硅膜的微波等离子体处理。在一个或多个实施方式中，等离子体处理包括含氧等离子体的环境，该含氧等离子体包括但不限于：氧(O2)等离子体、氧(O2)/氢(H2)混合等离子体和氧(O2)/水(H2O)混合等离子体。
一个或多个实施方式的氧化剂可以是本领域技术人员已知的任何合适的氧化剂。在一个或多个实施方式中，氧化剂包括臭氧(O3)、过氧化氢(H2O2)或含氧等离子体中的一者或多者。
本公开内容的方法可在同一腔室中或在一个或多个单独处理腔室中执行。在一些实施方式中，SiO2沉积和处理通过多个处理操作循环进行。在一些实施方式中，在两个腔室之间重复SiO2沉积和处理以获得期望厚度。
在一些实施方式中，基板从第一腔室移动到单独的第二腔室以供进一步处理。基板可直接地从第一腔室移动到单独处理腔室，或者基板可从第一腔室移动到一个或多个传送腔室，并且然后，移动到单独处理腔室。因此，合适的处理设备可包括与传送站连通的多个腔室。该种类的设备可称为“群集工具”或“群集系统”或类似者。
一般来讲，群集工具是模块化系统，该模块化系统包括多个腔室，这些腔室执行各种功能，包括基板定中心和定向、退火、沉积和/或蚀刻。根据一个或多个实施方式，群集工具包括至少第一腔室和中心传送腔室。中心传送腔室可容置机器人，该机器人可使基板在处理腔室与装载锁定腔室之间(between)并在处理腔室和装载锁定腔室间(among)穿梭。传送腔室典型地维持在真空条件下并提供中间平台供基板从一个腔室穿梭到另一个腔室和/或穿梭到定位在群集工具的前端处的装载锁定腔室。可适于本公开内容的两种所公知的群集工具是和/>这两者可从加利福尼亚州圣克拉拉市应用材料公司(Applied Materials,Inc.,of Santa Clara,Calif.)获得。然而，出于执行本文所述的工艺的具体步骤的目的，可变动腔室的确切布置和组合。可使用的其他处理腔室包括但不限于循环层沉积(CLD)、原子层沉积(ALD)、化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、蚀刻、预清洁、化学清洁、热处理(诸如RTP)、等离子体氮化、退火、定向、羟化和其他基板工艺。通过在群集工具上的腔室中进行工艺，可避免基板因大气杂质造成的表面污染而无需在沉积后续膜之前氧化。
在一些实施方式中，第一处理腔室和第二处理腔室是同一群集处理工具的部分。因此，在一些实施方式中，方法是原位集成方法。
在一些实施方式中，第一处理腔室和第二处理腔室是不同处理工具。因此，在一些实施方式中，方法是非原位集成方法。
根据一个或多个实施方式，基板一直在真空或“装载锁定”条件下，并且当从一个腔室移动到下一个腔室时不暴露于环境空气。因此，传送腔室在真空下并在真空压力下“抽空”。惰性气体可存在于处理腔室或传送腔室中。在一些实施方式中，惰性气体用作净化气体以去除反应物的一些或全部。根据一个或多个实施方式，在沉积腔室的出口处注入净化气体以防止反应物从沉积腔室移动到传送腔室和/或附加处理腔室。因此，惰性气体流在腔室的出口处形成幕。
可在单个基板沉积腔室中处理基板，其中在处理另一个基板之前装载、处理和卸载单个基板。还可类似于输送机系统以连续方式处理基板，其中将多个基板单独地装载到腔室的第一部分中、移动通过该腔室并从该腔室的第二部分中卸载。腔室和相关联的输送机系统的形状可形成平直路径或弯曲路径。附加地，处理腔室可以是圆盘传送带，其中多个基板围绕中心轴线移动并在整个圆盘传送带路径中暴露于沉积、蚀刻、退火和/或清洁工艺。
基板还可在处理期间静止或旋转。旋转基板可持续地或以分离步骤旋转。例如，可在整个工艺中旋转基板，或者可在暴露于不同反应性或净化气体的操作间小幅地旋转基板。在处理期间旋转基板(持续地或逐步地)可有助于通过最小化例如气体流几何形状的局部可变性的效应来产生更均匀的沉积或蚀刻。
在原子层沉积类型腔室中，基板在空间上或时间上分离的工艺中可能暴露于第一前驱物和第二前驱物。时间ALD是其中第一前驱物流入腔室中以与表面反应的传统工艺。在使第二前驱物流动之前从腔室净化第一前驱物。在空间ALD中，第一前驱物和第二前驱物两者同时地流到腔室，但是空间上分离，使得在流之间存在阻止前驱物的混合的区。在空间ALD中，基板相对于气体分配板移动，反之亦然。
在实施方式中，在方法的部分的一者或多者在一个腔室中发生时，工艺可以是空间ALD工艺。虽然上述化学物质中的一者或多者可能不相容(即，造成在除在基板表面上之外的地方反应和/或在腔室上沉积)，空间分离确保试剂不暴露于气相中的每一者。例如，时间ALD涉及净化沉积腔室。然而，在实践中，有时无法在使附加试剂流入之前从腔室净化出多余试剂。因此，腔室中的任何残留试剂都可能反应。在空间分离的情况下，无需净化多余试剂，并且交叉污染被限制。此外，可能使用大量时间来净化腔室，并且因此，可能通过消除净化步骤来增加生产量。
参考图4，本公开内容的附加实施方式涉及用于执行本文所述的方法的处理系统900。图4例示了根据本公开内容的一个或多个实施方式的可用于处理基板的系统900。系统900可称为群集工具。系统900包括在其中具有机器人912的中心传送站910。机器人912被例示为单叶片机器人；然而，本领域技术人员将认识到，其他机器人912构造也在本公开内容的范围内。机器人912被构造为在连接到中心传送站910的腔室之间移动一个或多个基板。
至少一个预清洁/缓冲腔室920连接到中心传送站910。预清洁/缓冲腔室920可包括加热器、自由基源或等离子体源中的一者或多者。预清洁/缓冲腔室920可用作单独半导体基板的或要处理的晶片的盒的保持区域。预清洁/缓冲腔室920可执行预清洁工艺或可预加热基板来进行处理或可仅作为工艺序列的阶段区域。在一些实施方式中，存在连接到中心传送站910的两个预清洁/缓冲腔室920。
在图4所示的实施方式中，预清洁腔室920可充当在工厂接口905与中心传送站910之间的通过腔室。工厂接口905可包括一个或多个机器人906以将基板从盒移动到预清洁/缓冲腔室920。然后，机器人912可将基板从预清洁/缓冲腔室920移动到系统900内的其他腔室。
第一处理腔室930可连接到中心传送站910。第一处理腔室930可被构造为用于沉积硅氧化物(SiOX)膜的原子层沉积腔室并可与一个或多个反应性气体源流体连通以向第一处理腔室930提供一个或多个反应性气体流。可通过机器人912通过隔离阀914来将基板移动进出处理腔室930。
处理腔室940也可连接到中心传送站910。在一些实施方式中，处理腔室940还可被构造为用于处理SiOX膜的氧等离子体处理腔室并与一个或多个反应性气体源流体连通以向处理腔室940提供反应性气体流。可通过机器人912通过隔离阀914来将基板移动进出处理腔室940。
在一些实施方式中，处理腔室960连接到中心传送站910。在一些实施方式中，处理腔室960可被构造为用于沉积硅氧化物(SiOX)膜的沉积腔室或被构造为用于处理SiOX膜的氧等离子体处理腔室或被构造为后处理腔室并与一个或多个反应性气体源流体连通以向处理腔室960提供反应性气体流。
在一些实施方式中，处理腔室930、940和960中的每一者被构造为执行处理方法的不同部分。本领域技术人员将认识到，工具上的单独处理腔室的数目和布置可变化，并且图4例示的实施方式可仅表示一种可能构造。
在一些实施方式中，处理系统900包括一个或多个计量站。例如，计量站可位于预清洁/缓冲腔室920内、中心传送站910内或单独处理腔室中的任一者内。计量站可以是系统900内允许在不将基板暴露于氧化环境的情况下测量凹陷部的距离的任何位置。
至少一个控制器950耦接到中心传送站910、预清洁/缓冲腔室920、处理腔室930、940或960中的一者或多者。在一些实施方式中，存在连接到单独腔室或站的多于一个控制器950，并且主控制处理器耦接到单独处理器中的每一者以控制系统900。控制器950可以是可在工业环境中使用来控制各种腔室和子处理器的任何形式的通用计算机处理器、微控制器、微处理器等中的一者。
至少一个控制器950可具有处理器952、耦接到处理器952的存储器954、耦接到处理器952的输入/输出装置956和支持电路958以在不同电子部件之间通信。存储器954可包括暂时性存储器(例如，随机存取存储器)和非暂时性存储器(例如，存储设备)中的一者或多者。
处理器的存储器954或计算机可读介质可以是易获得的存储器诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、软盘、硬盘或任何其他形式的数字存储设备(本地或远程)中的一者或多者。存储器954可保持指令集，该指令集可由处理器952操作以控制系统900的参数和部件。支持电路958耦接到处理器952来以常规的方式支持处理器。电路可包括例如缓存、电源、时钟电路、输入/输出电路、子系统和类似电路。
工艺一般可作为软件例程存储在存储器中，该软件例程当由处理器执行时致使处理腔室执行本公开内容的工艺。软件例程还可由位于由处理器控制的硬件远程的第二处理器(未示出)存储和/或执行。本公开内容的方法的一些或全部也可以硬件执行。因此，工艺可以软件实施并使用计算机系统来执行、以硬件诸如例如专用集成电路或另一类型的硬件具体实施实施、或以软件和硬件的组合实施。软件例程当由处理器执行时将通用计算机变换成控制腔室操作以使得执行工艺的专用计算机(控制器)。
在一些实施方式中，控制器950具有用于执行单独工艺或子工艺以执行该方法的一种或多种构造。控制器950可连接到并被构造为操作中间部件以执行方法的功能。例如，控制器950可连接到并被构造为控制气阀、致动器、电极、狭缝阀、真空控件器等中的一者或多者。
一些实施方式的控制器950具有选自以下项的一种或多种构造：用于在多个处理腔室与计量站之间在机器人上移动基板的配置；用于从系统装载和/或卸载基板的构造；以及用于沉积硅氧化物(SiOX)膜的构造。
实施方式提供了一种非暂时性计算机可读介质，该非暂时性计算机可读介质包括指令，当该指令由处理腔室的控制器执行时致使该处理腔室执行以下操作：将基板定位在处理腔室中并将该基板的温度设定为50℃至500℃的范围；在该基板上进行原子层沉积(ALD)循环；以及重复该ALD循环以形成硅氧化物膜。该ALD循环包括：通过脉冲氨基硅烷前驱物的流来在该处理腔室中将该基板暴露于该氨基硅烷前驱物；从该处理腔室净化该氨基硅烷前驱物；在大于或等于100毫秒至小于或等于5秒的范围内的持续时间内通过脉冲氧化剂的流来将该基板暴露于该氧化剂；以及从该处理腔室净化该氧化剂。
在整个本说明书中提及“一个实施方式”、“某些实施方式”、“一个或多个实施方式”或“实施方式”意指与该实施方式结合描述的特定特征、结构、材料或特性被包括在本公开内容的至少一个实施方式中。因此，在整个本说明书各处出现短语诸如“在一个或多个实施方式中”、“在某些实施方式中”、“在一个实施方式中”或“在实施方式中”不一定是指本公开内容的同一实施方式。此外，特定特征、结构、材料或特性可以任何合适的方式组合在一个或多个实施方式中。
尽管已经参考特定实施方式描述本文的公开内容，但是本领域技术人员将理解，所述的实施方式仅例示本公开内容的原理和应用。本领域技术人员将清楚，在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下，可对本公开内容的方法和设备做出各种修改和变化。因此，本公开内容可包括在所附权利要求书及其等效物的范围内的修改和变化。
Claims (20)
1.一种处理方法，包括：
将基板定位在处理腔室中并将所述基板的温度设定为50℃至500℃的范围；
在所述基板上进行原子层沉积(ALD)循环，所述ALD循环包括：
通过脉冲氨基硅烷前驱物的流来在所述处理腔室中将所述基板暴露于所述氨基硅烷前驱物；
从所述处理腔室净化所述氨基硅烷前驱物；
通过脉冲氧化剂的流来将所述基板暴露于所述氧化剂；以及
从所述处理腔室净化所述氧化剂；以及
重复所述ALD循环以形成硅氧化物膜。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述氨基硅烷前驱物是氨基乙硅烷或单取代氨基硅烷。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述氨基乙硅烷具有通式Si2X4(N(R1R2))(N(R3R4))，其中每个X独立地选自由以下项组成的组：氢(H)和卤化物，所述卤化物选自由以下项组成的组：氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)和碘(I)；并且R1至R4中的每一者独立地选自直链或支链C1-C10烷基基团，或者所述单取代氨基硅烷具有通式H3Si:NY3，其中每个Y独立地是直链或支链C1-C10烷基基团。
4.如权利要求2所述的方法，其中所述氨基硅烷前驱物是所述氨基乙硅烷，所述氨基乙硅烷包括1,2-双(二异丙基氨基)氨基乙硅烷(BDIPADS)。
5.如权利要求2所述的方法，其中所述氨基硅烷前驱物是所述单取代氨基硅烷，所述单取代氨基硅烷包括二(仲丁基氨基)硅烷(DSBAS)。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述氧化剂包括臭氧(O3)、过氧化氢(H2O2)或含氧等离子体。
7.如权利要求1所述的方法，包括在进行多个ALD循环之后进行氧等离子体处理。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述ALD循环包括在所述将所述基板暴露于所述氧化剂之前进行氮处理，所述处理包括含氮等离子体或含肼碱。
9.如权利要求1所述的方法，包括在进行多个ALD循环之后在含氧环境中进行对所述二氧化硅膜的热退火处理。
10.如权利要求1所述的方法，包括在进行多个ALD循环之后在含氧环境中进行对所述二氧化硅膜的微波等离子体处理。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述脉冲所述氨基硅烷前驱物的所述流持续大于或等于100毫秒至小于或等于1秒的持续时间。
12.一种处理方法，包括：
将具有基板表面的基板定位在处理腔室中并将所述基板的温度设定为75℃至350℃的范围，所述基板表面具有在所述基板表面上的至少一个特征；
在所述基板上进行原子层沉积(ALD)循环，所述ALD循环包括：
通过脉冲氨基乙硅烷前驱物的流来在所述处理腔室中将所述基板表面暴露于所述氨基乙硅烷前驱物；
从所述处理腔室净化所述氨基乙硅烷前驱物；
通过脉冲氧化剂的流来将所述基板表面暴露于所述氧化剂；以及
从所述处理腔室净化所述氧化剂；以及
重复所述ALD循环以在所述特征中形成保形硅氧化物膜。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述特征具有大于或等于约5:1的深宽比。
14.如权利要求12所述的方法，其中所述氨基乙硅烷前驱物包括1,2-双(二异丙基氨基)氨基乙硅烷(BDIPADS)。
15.如权利要求12所述的方法，其中所述脉冲所述氨基乙硅烷前驱物的所述流持续大于或等于100毫秒至小于或等于1秒的持续时间。
16.如权利要求12所述的方法，其中所述氧化剂包括臭氧(O3)、过氧化氢(H2O2)或含氧等离子体。
17.如权利要求12所述的方法，包括在进行多个ALD循环之后进行氧等离子体处理。
18.如权利要求12所述的方法，其中所述ALD循环包括在所述将所述基板暴露于所述氧化剂之前进行氮处理，所述处理包括含氮等离子体或含肼碱。
19.如权利要求12所述的方法，包括在进行多个ALD循环之后，在含氧环境中进行对所述二氧化硅膜的热退火处理，或者包括在含氧环境中进行对所述二氧化硅膜的微波等离子体处理。
20.一种非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质包括指令，当所述指令由处理腔室的控制器执行时致使所述处理腔室执行以下操作：
将基板定位在处理腔室中并将所述基板的温度设定为50℃至500℃的范围；
在所述基板上进行原子层沉积(ALD)循环，所述ALD循环包括：
通过脉冲氨基硅烷前驱物的流来在所述处理腔室中将所述基板暴露于所述氨基硅烷前驱物；
从所述处理腔室净化所述氨基硅烷前驱物；
通过脉冲氧化剂的流来将所述基板暴露于所述氧化剂；以及
从所述处理腔室净化所述氧化剂；以及
重复所述ALD循环以形成硅氧化物膜。
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