DE60038267T2 - Chemisches Gasphasenabscheidungsverfahren zur Herstellung von dielektrischem Material - Google Patents

Chemisches Gasphasenabscheidungsverfahren zur Herstellung von dielektrischem Material Download PDF

Info

Publication number
DE60038267T2
DE60038267T2 DE60038267T DE60038267T DE60038267T2 DE 60038267 T2 DE60038267 T2 DE 60038267T2 DE 60038267 T DE60038267 T DE 60038267T DE 60038267 T DE60038267 T DE 60038267T DE 60038267 T2 DE60038267 T2 DE 60038267T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
nozzles
substrate surface
distance
chamber
chemical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE60038267T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60038267D1 (de
Inventor
Yaxin Fremont Wang
Diana San Jose Chan
Turgut Cupertino Sahin
Tetsuya Santa Clara Ishikawa
Farhad Saratoga Moghadam
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Applied Materials Inc
Original Assignee
Applied Materials Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Applied Materials Inc filed Critical Applied Materials Inc
Application granted granted Critical
Publication of DE60038267D1 publication Critical patent/DE60038267D1/de
Publication of DE60038267T2 publication Critical patent/DE60038267T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • H01L21/02274—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition in the presence of a plasma [PECVD]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/40—Oxides
    • C23C16/401—Oxides containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/02126—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing Si, O, and at least one of H, N, C, F, or other non-metal elements, e.g. SiOC, SiOC:H or SiONC
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/02126—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing Si, O, and at least one of H, N, C, F, or other non-metal elements, e.g. SiOC, SiOC:H or SiONC
    • H01L21/02129—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing Si, O, and at least one of H, N, C, F, or other non-metal elements, e.g. SiOC, SiOC:H or SiONC the material being boron or phosphorus doped silicon oxides, e.g. BPSG, BSG or PSG
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/02126—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing Si, O, and at least one of H, N, C, F, or other non-metal elements, e.g. SiOC, SiOC:H or SiONC
    • H01L21/02131—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing Si, O, and at least one of H, N, C, F, or other non-metal elements, e.g. SiOC, SiOC:H or SiONC the material being halogen doped silicon oxides, e.g. FSG
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/314—Inorganic layers
    • H01L21/316—Inorganic layers composed of oxides or glassy oxides or oxide based glass
    • H01L21/31604—Deposition from a gas or vapour
    • H01L21/31625—Deposition of boron or phosphorus doped silicon oxide, e.g. BSG, PSG, BPSG
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/314—Inorganic layers
    • H01L21/316—Inorganic layers composed of oxides or glassy oxides or oxide based glass
    • H01L21/31604—Deposition from a gas or vapour
    • H01L21/31629—Deposition of halogen doped silicon oxide, e.g. fluorine doped silicon oxide

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Description

  • Verbesserte Prozessgas-Verteilung zur Bildung einer Fluor-dotierten Silikatglas-Schicht und anderer Schichten.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Substratbearbeitung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren für eine verbesserte Prozessgasverteilung, um eine Vielzahl an Filmen, einschließlich Fluorsilikatglas-(FSG-)Filme zu bilden.
  • Einer der primären Schritte bei der Herstellung moderner Halbleitergeräte ist die Bildung eines dünnen Films auf einem Halbleitersubstrat durch chemische Reaktion von Gasen. Ein solcher Abscheidungsprozess wird als chemische Dampfabscheidung ("chemical vapor deposition"; CVD) bezeichnet. Konventionelle thermische CVD-Prozesse führen der Substratoberfläche reaktive Gase zu, wo Hitze-induzierte chemische Reaktionen stattfinden können, um den gewünschten Film herzustellen. Plasma-verstärkte CVD-Prozesse fördern die Anregung und/oder Dissoziation der gasförmigen Reaktionspartner durch das Anlegen einer Radiofrequenz-(RF-)Energie an der Reaktionszone nahe der Substratoberfläche, wodurch ein Plasma hochreaktiver Spezies erzeugt wird. Die hohe Reaktivität der freigesetzten Spezies macht das Konditionsfenster für den Abscheidungsprozess größer als bei thermalen Prozessen.
  • Bei einer Art von Plasma-CVD-Kammern wird eine Vakuumkammer im Allgemeinen definiert durch einen planaren Substratträger, der entlang des unteren Endes als eine Kathode wirkt, eine planare Anode entlang des oberen Endes, eine relativ kurze Seitenwand, die sich aufwärts vom unteren Ende erstreckt und eine dielektrische Kuppe, die die Seitenwand mit dem oberen Ende verbindet. Induktive Spulen werden über der Kuppe befestigt und mit einem Ausgangs-Radiofrequenz-(SRF-)Generator verbunden. Die Anode und die Kathode werden typischerweise an Vorspannungs-Radiofrequenz-(BRF-)Generatoren gekoppelt. Die ausgehend vom SRF-Generator an die induktiven Spulen angelegte Energie bildet innerhalb der Kammer ein Plasma. Eine solche Kammer wird als eine Hochdichte-Plasma-CVD-("high density plasma"; HDP-CVD-)Kammer bezeichnet.
  • Bei einigen HDP-CVD-Kammern und bei anderen Kammertypen werden typischerweise zwei oder mehrere Sätze gleichmäßig beabstandeter Gasverteiler, wie z. B. Düsen derart an die Seitenwand angebracht, dass sich die Düsen in die Region über dem Rand der Substratträgeroberfläche erstrecken. Die Gasdüsen für jeden Satz werden an eine für diesen Satz gemeinsame Leitung gekoppelt, wobei die Leitungen die Gasdüsen mit den Prozessgasen versorgen.
  • Bei einer Substratbearbeitungskammer dieses Typs weisen die Düsen in Abhängigkeit von der Art des durch die Düsen in die Kammer eingespeisten Gases unterschiedliche Längen auf. Beispielsweise werden bei dieser Kammer bei bestimmten Abscheidungsprozessen für undotiertes Silikatglas (USG) unter Verwendung eines Prozessgases, einschließlich Silan (SiH4) und molekularer Sauerstoff (O2), präzise Mengen an Silan mit großen Mengen an Sauerstoff in die Kammer eingespeist, sodass genügend Sauerstoff in der Kammer vorhanden ist, um mit dem gesamten Silan zu reagieren. Aufgrund dessen, dass derart viel Sauerstoff vorhanden ist und oftmals die Kammer ausfüllt, wird gemeinhin angenommen, dass die Längen der Sauerstoffdüsen den USG-Prozess nicht signifikant beeinflussen. In der Tat werden bei bestimmten Kammern für einen solchen Prozess überhaupt keine Düsen verwendet, um Sauerstoff einzuführen, sondern stattdessen tritt der Sauerstoff durch Löcher in der Kammerwand oder in den Kammerwänden in die Kammer ein.
  • Bei einem anderen Typ einer Substratbearbeitungskammer ist vorgeschlagen worden, mehrere Gaseinspeisungsdüsen einzusetzen, wobei sich einige Düsen in Bezug auf andere Düsen auf unterschiedlichen Ebenen (z. B. darüber oder darunter) befinden. Zudem ist bei diesen Kammern vorgeschlagen worden, dass Düsen auf höheren Ebenen weiter in die Abscheidungskammer hineinragen, um eine gleichmäßige Abscheidung zu unterstützen.
  • Sowohl bei den vorstehend beschriebenen Kammern als auch bei anderen Kammern können bestimmte Gase zusammen durch gemeinsame Düsen eingespeist werden. Typischerweise schließen Gase, die zusammen durch gemeinsame Düsen eingespeist werden, solche ein, die aller Wahrscheinlichkeit nach nicht miteinander reagieren oder die während der Zufuhr genügend langsam miteinander reagieren. Beispielsweise ist es bei der Abscheidung der vorstehend genannten USG-Schicht üblich, ein inertes Gas, wie z. B. Helium oder Argon entweder mit Sauerstoff oder Silan vor dem Einführen dieser Gase in die Kammer zu mischen.
  • Halogen-dotierte Siliziumoxid-Schichten und insbesondere Fluor-dotierte Silikatglas-(FSG-)Schichten werden aufgrund der für diese Filme erreichbaren niedrigen dielektrischen Konstanten, die geringer sind als die dielektrischen Konstanten von USG-Filmen und aufgrund ihrer exzellenten Lückenfülleigenschaften bei einer Vielzahl von Anwendungen, insbesondere bei Hochgeschwindigkeits-Halbleitergeräten mit immer kleiner werdenden Eigenschaftsgrößen immer beliebter. Bei der Abscheidung von FSG-Schichten ist es üblich, SiF4 als die Fluor-Quelle zu verwenden, da SiF4 für Fluordotiertes Siliziumoxid (SiOF) sowohl Si- als auch F-Spezies bereitstellt. Andere geeignete Gase schließen SiH2F2 und NF3 ein. SiF4 kann getrennt von den anderen Ausgangsgasen, wie z. B. O2 und SiH4 in die Kammer eingeführt werden, was jedoch die Komplexität und die Kosten des Systems aufgrund des Erfordernisses separater Gasverteilungsvorrichtungen erhöhen würde. Der Bedarf an zusätzlichen Gaseinspeisungsdüsen innerhalb der Kammer würde die Kammer weniger robust werden lassen und es würde schwieriger werden, eine Prozesswiederholbarkeit zu realisieren. Daher ist es üblich, die Fluorquelle mit anderen Gasen, die chemisch vergleichbar sind (z. B. mit der Sauerstoffquelle) vor dem Einführen der Gase in die Kammer zu mischen.
  • Die Fluorquelle kann auch mit einem separaten Silizium-Ausgangsgas (z. B. SiH4, SiCl4, SiCH6 oder SiC3H10) gemischt und ausgehend von den selben Düsen eingespeist werden, was jedoch aufgrund einer verstärkt lokalisierten Konzentration der Einspeisung der Siliziumquelle einen relativ uneinheitlichen Film erzeugen wird. Fluor weist bekanntermaßen eine relativ lange Verweilzeit auf. Daher wird, wie auch im Falle von Sauerstoff, gemeinhin angenommen, dass die Länge der Düsen, die für das Einführen einer Fluorquelle in die Kammer verwendet werden, nicht besonders wichtig ist. Es wird gemeinhin angenommen, dass das eingeführte Fluor aufgrund seiner relativ langen Verweilzeit in der gesamten Kammer verteilt wird.
  • Aus den vorstehend diskutierten Gründen kombinieren daher gegenwärtig verwendete Abscheidungstechniken, die separate Silizium-, Sauerstoff- und Fluorquellen nutzen, die Fluorquelle und die Sauerstoffquelle und speisen die Kombination durch relativ kurze Düsen in die CVD-Kammer ein, während die separate Siliziumquelle (z. B. SiH4) durch längere Düsen eingeführt (eingespeist) wird. Auf eine solche Art und Weise abgeschiedene FSG-Filme weisen physikalische Eigenschaften auf, die für viele Anwendungen akzeptabel sind. Für bestimmte Anwendungen sind jedoch verbesserte Abscheidungstechniken wünschenswert.
  • Ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus EP-A-0 833 166 bekannt.
  • Die vorliegende Erfindung ist auf eine verbesserte Substratbearbeitungskammer gerichtet, die ein verbessertes Zufuhrsystem für Prozessgase aufweist. Das verbesserte System ist insbesondere für die Abscheidung von FSG-Filmen unter Verwendung von SiF4 als eine Fluorquelle anwendbar, es kann jedoch auch mit zahlreichen anderen Prozessen verwendet werden. Teilweise wird die Verbesserung durch ein Variieren der Länge der Gaseinspeisungsdüsen in einer zuvor nicht gekannten Art und Weise erreicht.
  • Wie vorstehend beschrieben, wurde gemeinhin angenommen, dass die Länge der Düsen, die zum Einführen einer Fluorquelle in eine Substratbearbeitungskammer zur Bildung eines FSG-Films verwendet werden, nicht besonders wichtig war, da Fluor in den meisten chemischen Abscheidungskammern eine relativ lange Verweilzeit aufweist. Die Erfinder fanden jedoch heraus, dass diese herkömmliche Denkweise zu einer Abscheidung von FSG-Schichten führen kann, deren Eigenschaften in einigen Fällen unterhalb des Optimums liegen. Im Speziellen fanden die Erfinder heraus, dass die Düsenlänge bei bestimmten Prozessen die Stabilität der ausgehend von den Fluorquellen, wie z. B. SiF4, abgeschiedenen FSG-Schichten beeinflusst. Zusätzlich zu der einheitlichen Verteilung der Fluor-Spezies über die Substratoberfläche fanden die Erfinder heraus, dass die einheitliche Verteilung der SiFx-Spezies (z. B. SiF, SiF2, SiF3) über die Substratoberfläche die Erzeugung einer stabilen FSG-Schicht unterstützt. Werden für die Fluorquelle relativ kurze Düsen verwendet, werden SiFx-Spezies nicht einheitlich über die gesamte Substratoberfläche verteilt. Es wird angenommen, dass daraus die ungleichmäßige Verteilung der SiFx-Spezies über der Substratoberfläche resultiert. Werden SiFx-Spezies in der Nähe der Ausflussöffnungen der kurzen Düsen gebildet, ist es folglich für die SiFx-Spezies schwieriger, alle Bereiche des Wafers (z. B. die Mitte) zu erreichen. Statt dessen wird angenommen, dass das Abgassystem viele der SiFx-Spezies aus der Kammer herauspumpt, bevor sie bestimmte Bereiche des Wafers erreichen, was eine ungleichmäßige Verteilung von SiFx über dem Wafer erzeugt, wobei die Mitte des Wafers weniger SiFx als die Randbereiche erhält.
  • Die Erfindung wird durch die Ansprüche definiert. Ein Verfahren zur Bildung einer dotierten dielektrischen Schicht auf einer Substratoberfläche in einer Prozesskammer beinhaltet das Einspeisen eines ersten Prozessgases, das Vorläufer eines dielektrischen Materials enthält, in die Prozesskammer in einem ersten Abstand von einer Peripherie der Substratoberfläche. Ein zweites Prozessgas, das Dotiersubstanzarten enthält, wird in die Prozesskammer in einem zweiten Abstand von der Peripherie der Substratoberfläche eingespeist. Das zweite Prozessgas reagiert in der Prozesskammer mit dem ersten Prozessgas, um eine dotierte dielektrische Schicht auf der Substratoberfläche abzuscheiden. Der zweite Abstand ist im Wesentlichen gleich oder kleiner als der erste Abstand, sodass die Dotiersubstanzarten im Wesentlichen gleichförmig über die Substratoberfläche verteilt werden, um eine stabile dotierte dielektrische Schicht auf dem Substrat abzuscheiden und um das Dotiersubstanz-Niveau besser zu kontrollieren. In speziellen Ausführungsformen erstreckt sich der erste Abstand in Bereichen zwischen etwa 4,45 cm und 8,89 cm (zwischen etwa 1,75 und etwa 3,5 Zoll) und mehr bevorzugt zwischen etwa 6,99 cm und etwa 8,26 cm (zwischen etwa 2,75 und 3,25 Zoll) und der zweite Abstand erstreckt sich in Bereichen zwischen etwa 4,45 cm und etwa 8,89 cm (zwischen etwa 1,75 und etwa 3,5 Zoll) und mehr bevorzugt zwischen etwa 4,45 cm und etwa 5,72 cm (zwischen etwa 1,75 und 2,25 Zoll).
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform enthält eine Vorrichtung zur Bildung eines Films auf einer Substratoberfläche eines Substrats, das in einer durch ein Gehäuse definierten Kammer angeordnet ist, eine erste Vielzahl an Düsen, die sich in die Kammer erstrecken, für das Einführen einer ersten Chemikalie, die Vorläufer eines dielektrischen Materials enthält, bei einem im Wesentlichen ersten Abstand von einer Peripherie der Substratoberfläche. Für das Einführen einer zweiten Chemikalie, die Dotiersubstanzarten enthält, erstreckt sich bei einem im Wesentlichen zweiten Abstand von der Peripherie der Substratoberfläche eine zweite Vielzahl an Düsen in die Kammer. Der zweite Abstand ist im Wesentlichen gleich oder kleiner als der erste Abstand. Bei einigen Ausführungsformen enthält die Vorrichtung einen entfernbaren Ring, der Öffnungen für die Aufnahme der ersten Vielzahl an Düsen und der zweiten Vielzahl an Düsen aufweist. In einer spezifischen Ausführungsform enthält das Gehäuse eine Vielzahl an Aussparungen und eine Vielzahl an Ringanteilen, die entfernbar in die Vielzahl der Aussparungen integriert sind. Die Vielzahl der Ringanteile weist Öffnungen für die Aufnahme der ersten Vielzahl an Düsen und der zweiten Vielzahl an Düsen auf.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Bildung einer dotierten dielektrischen Schicht auf einer Substratoberfläche in einer Prozesskammer das Einspeisen eines ersten Prozessgases, das Vorläufer eines dielektrischen Materials enthält, in die Prozesskammer bei einem ersten Abstand von der Peripherie der Substratoberfläche und das Einspeisen eines zweiten Prozessgases, das Fluor-Dotiersubstanzarten enthält, in die Prozesskammer bei einem zweiten Abstand von der Peripherie der Substratoberfläche. Das zweite Prozessgas reagiert in der Prozesskammer mit dem ersten Prozessgas, um eine Fluor-enthaltende dielektrische Schicht auf der Substratoberfläche abzuscheiden. Der zweite Abstand ist im Wesentlichen gleich oder kleiner als der erste Abstand.
  • In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Verwendung in einem chemischen Dampfabscheidungssystem bereitgestellt. Bei dieser Ausführungsform umfasst das Abscheidungssystem ein eine Kammer definierendes Gehäuse und einen Substratträger zur Aufnahme eines innerhalb der Kammer angeordneten Substrats. Die Vorrichtung umfasst einen Gasring, der multiple Öffnungen aufweist, die in etwa an der inneren Peripherie des Ringes angeordnet sind. Einige der multiplen Öffnungen sind mit den ersten Düsen verbunden, die sich in die innere Peripherie erstrecken, um eine erste Chemikalie in die Kammer einzuspeisen. Die anderen multiplen Öffnungen sind mit den zweiten Düsen verbunden, die sich in die innere Peripherie erstrecken, um eine zweite Chemikalie in die Kammer einzuspeisen. Der Abstand, mit dem sich die ersten und zweiten Sätze an multiplen Düsen in die innere Peripherie erstrecken, ist optimiert und derart ausgewählt, dass während der Anwendung des Abscheidungssystems die gewünschten ersten und zweiten Chemikalien im Wesentlichen gleichförmig über die Substratoberfläche verteilt werden und dass die Reaktionsprodukte (z. B. Spezies), die aus den ersten und zweiten Chemikalien gebildet sind, welche die Gleichförmigkeit der Abscheidung bewirken, ebenfalls gleichförmig über die Substratoberfläche mit einheitlicheren chemischen Eigenschaften verteilt werden. Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung bereit, die innerhalb einer einzelnen Kammer eine gleichförmige Abscheidung einer Vielzahl unterschiedlicher Filmarten ohne komplizierte Hardware-Einstellungen an der Kammer gestattet.
  • Diese und andere Ausführungsformen der Erfindung, sowie einige ihrer Vorteile und Merkmale werden beispielhaft in Verbindung mit dem nachstehenden Text und den beigefügten Figuren detaillierter beschrieben.
  • 1 ist eine vereinfachte Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Substratbearbeitungskammer;
  • 2A ist eine Innenansicht der Substratbearbeitungskammer von 1 mit einer Düsenanordnung gemäß dem Stand der Technik;
  • 2B ist eine Innenansicht der Substratbearbeitungskammer von 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2C ist eine Innenansicht der Substratbearbeitungskammer von 1 gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 3 ist eine vereinfachte Querschnittsansicht einer Substratbearbeitungskammer, bei der multiple Düsenebenen gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
  • 4 ist eine Außenansicht eines vereinfachten Gehäuses einer Substratbearbeitungskammer zur Anwendung mit einem segmentierten Ring gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 5A und 5B sind vereinfachte Ansichten von Ausführungsformen der segmentierten Ringe zur Anwendung mit einer Substratbearbeitungskammer gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 6 zeigt ein vereinfachtes Flussdiagramm eines Substratbearbeitungsverfahrens, bei dem multiple Gasdüsen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendet werden;
  • 7A stellt die Ergebnisse von Ausgasungstests eines FSG-Films dar, der gemäß einer im Stand der Technik bekannten Methode abgeschieden wurde;
  • 7B und 7C zeigen die Ergebnisse von Ausgasungstests von FSG-Filmen, die unter Verwendung von im Wesentlichen gleich langen Düsen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abgeschieden wurden;
  • 8 zeigt die Ergebnisse von Nassätz-Tests eines FSG-Films, der unter Verwendung von im Wesentlichen gleich langen Düsen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abgeschieden wurde und
  • 9A und 9B zeigen die Ergebnisse von Ausgasungstests von FSG-Filmen, die unter Verwendung von ungleich langen Düsen gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abgeschieden wurden.
  • 1 stellt ein vereinfachtes Substratbearbeitungssystem 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Bei dieser Ausführungsform definiert ein Gehäuse 102 eine Kammer 120, bei der es sich um eine typische Vakuumkammer handelt. Das Gehäuse 102 beinhaltet eine Einlage 104, die von 2 Sätzen induktiver RF-Spulen 106 und 108 umgeben ist. Die Einlage 104 ist mit einem Gaseinspeisungsring 110 verbunden. Das Gehäuse 102 weist typischerweise eine gewöhnliche zylindrische innere Peripherie auf, es kann jedoch auch eine andere Gestalt oder andere Formen annehmen. Die Einlage 104 ist aus einem dielektrischen Material, wie z. B. Keramik gefertigt. Typischerweise werden die Spulen 106, 108 von einem Zuführungselektrodenpaar, den RF-Zuführungselektroden 112 und 114, mit Energie versorgt.
  • Das System 100 beinhaltet innerhalb der Vakuumkammer 120 auch einen Substratträger 116, der eine Substratträgeroberfläche 118 aufweist. Die Substratträgeroberfläche 118 trägt während der Substratbearbeitung innerhalb der Vakuumkammer 120 einen Wafer oder ein Substrat 122. Typischerweise wird an den Substratträger eine RF-Vorspannungsquelle 124 mittels einer RF-Abgleichsschaltung 126 angelegt, die bewirkt, dass die Trägeroberfläche 118 mit einer elektrostatischen Spannvorrichtung als eine Kathode agiert. Eine Seitenwand 128 verbindet einen unteren Teil des Gehäuses 102 mit der Einlage 104 und agiert als eine Anode.
  • Im Hinblick auf die Innenansichten der Vakuumkammer 120 der 2A–2C werden die Prozessgase durch Sätze an Gasverteilern oder -düsen in die Vakuumkammer 120 in die Substratregion 122 eingeführt. Die Konfiguration der Gasdüsen 130a, 130b eines bekannten Systems (2A) wird mit Düsensets zweier spezifischer Ausführungsformen (130c, 130d in 2B und 130e, 130f in 2C) der vorliegenden Erfindung verglichen. Bei diesem Beispiel zeigt das bekannte System von 2A einen Satz von 12 langen Gasdüsen 130a und einen Satz von 6 kurzen Gasdüsen 130b. Jeder Satz ist im Wesentlichen gleichmäßig um die Peripherie des Gaseinspeisungsrings 110 angeordnet. In der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Gasdüsen 130c, 130d, wie in 2B gezeigt, im Wesentlichen gleich lang. In der zweiten Ausführungsform der Erfindung sind die Gasdüsen 130f, wie in 2C gezeigt, länger als die Gasdüsen 130e. Die Unterschiede zwischen den drei Konfigurationen der 2A–2C werden nachstehend diskutiert.
  • Die Düsen (130a und 130b von 2A; 130c und 130d von 2B oder 130e und 130f von 2C) sind entsprechend an den Öffnungen 131a, 131b in dem Gasring 110 angeordnet. Jede Düse hat an ihrem distalen Ende eine Ausflussöffnung 136. Die Ausflussöffnungen 136 sind, wie am besten in 1 zu sehen, über einer Peripherie 138 des Substratträgers 116 und somit über einer Peripherie 140 des Substrats 122 angeordnet. Jeder Düsensatz (130a und 130b; 130c und 130d; oder 130e und 130f) ist an eine entsprechende Gassammelleitung 134a, 134b gekoppelt. Die Sammelleitungen 134a und 134b befördern Prozessgase aus den ersten und zweiten Gasquellen 132a und 132b. Die Gasquellen 132a, 132b sind über Gasleitungen 133a, 133b und Gas-Kontrollelemente 135a, 135b mit den Sammelleitungen 134a, 134b verbunden. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Gaskontrollelemente 135a und 135b Gasventile, die geöffnet, geschlossen und anderweitig eingestellt werden, um den Gasfluss durch einen Computerprozessor, wie im Detail nachstehend beschrieben, zu kontrollieren.
  • Die Kammer 120 entlässt ungenutzte Prozessgase und Reaktionsnebenprodukte symmetrisch durch den Bodenanschluss des Kammerkörpers, der in 1 als ein Abgasanschluss 142 dargestellt ist, bei dem es sich in der in 1 dargestellten Ausführungsform um eine Ringöffnung handelt. Bei einem Plasma-verstärkten Prozess wird ein Plasma aus Gasen gebildet, die durch Düsen mittels Anlegen eines RF-Stroms aus den RF-Zuführungselektroden 112 und 114 in die Kammer eingeführt werden.
  • Der Ausdruck Düse sollte nicht restriktiv ausgelegt werden. Wie in dieser Beschreibung verwendet, betrifft der Ausdruck Düse ein beliebiges Bauteil oder eine beliebige Vorrichtung, das bzw. die Gase zur Einspeisung in die Kammer leiten kann. Die Düse muss lediglich eine Länge und die Fähigkeit aufweisen, Gase durch eine oder mehrere Öffnungen in der Düse zu leiten. Die Düsen sind für eine gleichmäßige Verteilung um das Substrat 122 mittels symmetrischem Pumpen typischerweise gleichförmig über dem Inneren der Kammer 120 beabstandet. Bei den gezeigten Ausführungsformen (z. B. 2C) sind die Düsen, die unterschiedliche Gase einspeisen, über dem Inneren der Kammer 120 überlappend angeordnet, wobei 12 gleichmäßig beabstandete Düsen 130e ein erstes Gas einspeisen und 6 gleichförmig beabstandete Düsen 130f, die zwischen den anderen 12 Düsen 130e angeordnet sind, ein zweites Gas einspeisen. Typischerweise sind die Düsen 130e für die Gewährleistung einer gleichförmigen Gasverteilung um die Peripherie 140 des Substrats 122 im Wesentlichen gleich lang, wobei die Düsen 130f im Wesentlichen gleich lang sind. Die Düsen können gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Vielzahl an Mustern über den Kammerwänden angeordnet sein und sind nicht auf die in den 2B und 2C gezeigten Anordnungen beschränkt, welche lediglich für illustrative Zwecke und für einen Vergleich mit der bekannten Konfiguration der 2A bereitgestellt werden.
  • Gase können auch aus anderen Positionen, wie z. B. aus einer gewöhnlich über dem Substrat 122 befindlichen Position in die Kammer 120 eingespeist werden. Eine solche Konfiguration kann eine zentral in der Kammer angeordnete Quelle, wie z. B. eine Düse (nicht gezeigt), die über dem Substrat lokalisiert ist und möglicherweise eine zusätzliche Öffnung (ebenfalls nicht gezeigt), die über der Düse angeordnet ist, einschließen. Die Rechtsnachfolgerin der vorliegenden Erfindung, Applied Materials, Inc., bahnte den Weg für diesen Konfigurationstyp, der in der US Serie Nr. 08/851, 856 , eingereicht am 6. Mai 1997 mit dem Titel "AN IMPROVED DEPOSITION CHAMBER AND METHOD FOR DEPOSITING LOW DIELECTRIC CONSTANT FILMS", welche ebenfalls Applied Materials, Inc. gehört, beschrieben ist.
  • Ein Computerprozessor (nicht gezeigt) kontrolliert die Gas-Kontrollelemente 135a, 135b. Der Prozessor arbeitet unter der Kontrolle eines Computerprogramms, das auf einem Computer-lesbaren Medium (ebenfalls nicht gezeigt) gespeichert ist. Das Computerprogramm gibt verschiedene Betriebsparameter vor, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf die gewünschten) Chemikalie(n), die zeitliche Planung, die Mischung der Chemikalien, den Kammerdruck, die Temperatur des Substratträgers und die RF-Strompegel. Das Computerprogramm kann unter Verwendung von Software, Hardware, Firmware oder einer Kombination von diesen, die an einem einzelnen Ort vereint oder über das gesamte System verteilt sind, implementiert sein.
  • In Bezug auf die 1 und 2A–2C bewirken die Positionen der Ausflussöffnungen 136, an denen Gase in die Kammer 120 gelangen, in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren eine Einheitlichkeit des gebildeten Films. Werden verschiedene Prozesse angewendet, kann es in Abhängigkeit von den eingespeisten Chemikalien gewünscht sein, die verschiedenartigen Gase allesamt in dem gleichen relativen Abstand von dem Wafer 122 oder in verschiedenen relativen Abständen von dem Wafer 122 einzuspeisen. Wird beispielsweise eine Chemikalie mit einer relativ kurzen Verweilzeit durch eine Ausflussöffnung eingespeist, ist es oftmals wünschenswert, dass die Ausflussöffnung relativ nahe an der Peripherie 140 des Substrats 122 lokalisiert ist, um zu gewährleisten, dass die Chemikalie gleichförmig über die gesamte Substratoberfläche verteilt wird und um die gewünschte chemische Zusammensetzung zu erhalten.
  • Die Erfinder haben herausgefunden, dass die relativen Abstände für das Einführen von Ausgangschemikalien in die Kammer 120 im Hinblick auf das Substrat 122 signifikante Auswirkungen auf die Gleichmäßigkeit und Stabilität des aus der Reaktion der Ausgangschemikalien auf dem Substrat 122 gebildeten Films haben können. Zur Abscheidung eines Films auf dem Substrat 122 reagiert beispielsweise eine erste in die Kammer 120 eingespeiste Chemikalie mit einer zweiten in die Kammer 120 eingespeisten Chemikalie bzw. mit zweiten in die Kammer 120 eingespeisten Chemikalien, um aus der ersten und der zweiten Chemikalie Vorläufer-Spezies (oder Reaktionsprodukte) zu bilden. Wenn die Vorläufer-Spezies aus der zweiten Chemikalie, verglichen mit den anderen Spezies, eine relativ kurze Verweilzeit hat, sollte die zweite Chemikalie aus einer Öffnung eingespeist werden, die zur Peripherie 140 des Substrats 122 relativ nahe ist, wenn die reaktive Spezies aus der zweiten Chemikalie einen Effekt auf die Gleichmäßigkeit des Films hat. Dies hilft es zu gewährleisten, dass die reaktive Spezies aus der zweiten Chemikalie (welche eine relativ kurze Verweilzeit hat) ebenfalls gleichmäßig über die gesamte Substratoberfläche verteilt wird. Ein Beispiel einer ersten Chemikalie ist SiH4. Beispiele einer zweiten Chemikalie, welche eine reaktive Spezies hervorbringt, die einen Effekt auf die Gleichmäßigkeit des Films hat, schließen Dotiersubstanzen ein, die verwendet werden, um dotierte dielektrische Filme, wie z. B. dotierte Silikatglasfilme zu bilden. Beispielsweise haben die Erfinder herausgefunden, dass während der Abscheidung eines FSG-Films in einer HDP-CVD-Kammer aus SiF4-, SiH4- und Q2-Quellen SiFx-Spezies (z. B. SiF3, SiF2 und SiF), die durch chemische Reaktionen innerhalb der Kammer 120 gebildet werden, eine relativ kurze Verweilzeit innerhalb der Kammer 120 haben können. Entsprechend haben die Erfinder herausgefunden, dass es wichtig ist, die SiF4-Fluorquelle in einer solchen Konfiguration aus einer Ausflussöffnung, die relativ nahe zur Peripherie 140 des Substrats 122 ist, einzuführen.
  • Die unterschiedlichen relativen Längen der Düsen für die drei in den 2A–2C gezeigten Anordnungen definieren unterschiedliche relative Abstände zwischen den Ausflussöffnungen 136 und der Peripherie 140 des Substrats 122 und haben einen Effekt auf die Eigenschaften des abgeschiedenen Films.
  • Der Vergleich wird unter Verwendung des Beispiels der Abscheidung eines FSG-Films aus SiF4-, SiH4- und O2-Quellen dargestellt, jedoch ist die Erfindung nicht auf diesen speziellen Prozess beschränkt. In der vorherigen Konfiguration von 2A werden 12 lange Düsen 130a verwendet, um SiH4 einzuspeisen, während 6 kurze Düsen 130b verwendet werden, um SiF4 einzuspeisen. Für das Einspeisen einer Kombination aus SiF4 und O2 können kurze Düsen verwendet werden oder es können andere Möglichkeiten des Einspeisens von O2 in die Kammer 120 verwendet werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die SiF4-Fluorquelle durch Ausflussöffnungen 136 eingeführt, die einen geringeren relativen Abstand zur Peripherie 140 des Substrats 122 als bei der vorherigen Anordnung der 2A aufweisen. In 2B rückt die relative Längenzunahme der Düsen 130d die Ausflussöffnungen 136 für das Einführen von SiF4 relativ gesehen näher an die Peripherie 140, sodass die Düsen 130d im Wesentlichen gleich lang sind wie die Düsen 130c für das Einführen von SiH4. Obwohl 2B 6 Düsen 130e und 12 Düsen 130c zeigt, kann die Anzahl und der periphere Abstand dieser Düsen 130c, 130d in anderen Ausführungsformen variiert werden. In 2C sind die Düsen 130f für das Einführen von SiF4 länger als die Düsen 130e für das Einführen von SiH4. 2C zeigt 6 Düsen 130f und 12 Düsen 130e, obgleich eine andere Anzahl und andere periphere Abstände der Düsen 130e, 130f verwendet werden können.
  • Wie in den 2B und 2C dargestellt, werden in der vorliegenden Erfindung Düsen (130d oder 130f) für das Einführen von SiF4 verwendet, die gleich lang oder länger sind als die Düsen (130c oder 130e) für das Einführen von SiH4, um die Gleichmäßigkeit der Abscheidung des FSG-Films zu verbessern. Somit ist der Abstand zwischen der Peripherie 140 des Substrats 122 und den Ausflussöffnungen 136 der SiF4-Düsen (130d oder 130f) im Wesentlichen gleich oder kleiner als der Abstand zwischen der Peripherie 140 den Ausflussöffnungen 136 der SiH4-Düsen (130c oder 130e). Diese relativen Abstände können basierend auf Parametern, welche die Anzahl und die peripheren Abstände der Düsen umfassen, ausgewählt und optimiert werden, was wiederum die Positionen des Mischens und der Reaktion der in die Kammer 120 eingeführten Gase bestimmt. Andere Faktoren, die die Ausgestaltung der Düsen beeinflussen, umfassen die Größe der Ausflussöffnung der Ausflussöffnungen 136 und die Flussrate der Gaseinspeisung durch die Ausflussöffnungen 136. Die Düsen liegen im Allgemeinen auf derselben Ebene und sind typischerweise vertikal über der Oberseite des Substrats 122 angeordnet. Obwohl es möglich ist, den vertikalen Abstand zu variieren, um einen speziellen Prozess zu optimieren, beschränken oder verhindern die Grenzen des Hardwaredesigns (z. B. Position der RF-Spule, Pumpgeschwindigkeit, Pumpenposition, Kammerform) praktisch eine Variation. Ausgehend von einem praktischen Standpunkt her ist der vertikale Abstand der Düsen daher im Allgemeinen fixiert.
  • Bei der in 2B gezeigten Ausführungsform beträgt der vertikale Abstand der Ausflussöffnungen 136 der Düsen 130c, 130d von der Oberseite des Substrats 122 zwischen etwa 1,5 bis 2,0 Zoll und ist typischerweise etwa 1,75 Zoll. Der horizontale Abstand zwischen der Peripherie 140 des Substrats 122 und den Ausflussöffnungen 136 beider Düsen 130c, 130d ist im Wesentlichen gleichmäßig und beträgt zwischen etwa 1 und 3,5 Zoll, mehr bevorzugt zwischen 1,25 und 2,5 Zoll. In einem speziellen Beispiel beträgt der Abstand etwa 2,0 Zoll. Der Durchmesser des Substrats 122 ist typischerweise etwa 150–300 mm.
  • In der in 2C gezeigten Ausführungsform beträgt der vertikale Abstand der Ausflussöffnungen 136 der Düsen 130e, 130f von der Oberseite des Substrats 122 zwischen etwa 1,5 bis 2,0 Zoll und ist typischerweise 1,75 Zoll. Der Abstand zwischen der Peripherie 140 des Substrats 122 und den Ausflussöffnungen 136 der kurzen Düsen 130e beträgt zwischen etwa 1,75 und 3,5 Zoll mehr bevorzugt zwischen etwa 2,75 und 3,25 Zoll, während der Abstand zwischen der Peripherie 140 und den Ausflussöffnungen 136 der langen Düsen 130f zwischen etwa 1,75 und 3,5 Zoll, mehr bevorzugt zwischen etwa 1,75 und 2,25 Zoll beträgt. In einem speziellen Beispiel liegt der Abstand zwischen der Peripherie 140 und den Ausflussöffnungen 136 der kurzen Düsen 130e bei etwa 3,175 Zoll und der Abstand zwischen der Peripherie 140 und den Ausflussöffnungen 136 der langen Düsen 130f beträgt etwa 1,75 Zoll.
  • Der Durchmesser des Substrats 122 beträgt typischerweise etwa 150–300 mm.
  • Zusätzlich zu den verbesserten Filmeigenschaften des abgeschiedenen Films weist die vorliegende Erfindung weitere Vorteile auf. Im Falle des FSG-Films ist das Fluor aus SiF4 beispielsweise relativ instabil und greift zudem die Wand der Kammer 120 an. Das Einführen von SiF4 in geringerem Abstand zu dem Substrat 122 führt zur Bildung eines stabileren Films, da es mit SiH4 und O2 über dem Substrat 122 reagiert. Da SiF4 in geringerem Abstand zu dem Substrat 122 und weiter entfernt von der Wand der Kammer 120 eingeführt wird, als dies bisher erfolgte, wird der Angriff der Kammerwand durch Fluor verringert, wodurch eine Gesamtkontamination der Kammerwand und eine Verschlechterung der Hardware reduziert wird. Darüber hinaus gewährleistet die vorliegende Erfindung eine Flexibilität und eine Kontrolle der Positionen der eingespeisten Chemikalien (und folglich des Abstandes zwischen der Position der Einspeisung und dem Wafer), um GegFlachheiten, wie z. B. unterschiedliche Rezepturen, mehrere über eine Düse eingespeiste Chemikalien und unterschiedliche Substratgrößen abzugleichen.
  • Wie in den 1, 2B und 2C dargestellt, sind die Düsen (130c und 130d; oder 130e und 130f) mit dem Gasring 110 verbunden, der wiederum mit den Chemikalien-Kontrollelementen 135a und 135b verbunden ist. Der Ring 110 kann verschiedene Konfigurationen haben, einschließlich der Ebenen der Öffnungen und/oder der verschiedenen Verbindungen der Öffnungen. In dem Ring 110, in dem Gehäuse 102 oder in Beiden können sich Sammelleitungen 134a, 134b befinden. Im Allgemeinen ist das Gehäuse 102 wie in 1 gezeigt, mit dem Ring 110 verbunden. In den Ausführungsformen der 2B und 2C ist der Ring ein einzelner durchgehender Ring. In anderen Ausführungsformen ist es jedoch möglich, die Gasdüsen innerhalb des Gehäuses 102 selbst mit den Chemikalien-Kontrollelementen 135a und 135b zu verbinden, womit ein Gasring 110 überflüssig ist. In anderen Ausführungsformen werden mehrere Lagen von Düsen verwendet, die entlang des Gasrings 110 positioniert sind. Wie im Beispiel von 3 gezeigt, werden zwei Lagen von Düsen verwendet, wobei die erste Lage im Wesentlichen entlang einer ersten Ebene 150 angeordnet ist und wobei die zweite Lage im Wesentlichen entlang einer zweiten Ebene 152 angeordnet ist. Die ersten und zweiten Ebenen sind in ersten und zweiten Abständen von der Unterseite 154 des Rings 110 angeordnet.
  • In anderen Ausführungsformen kann der Ring 110 aus mehr als einem Stück gebildet sein. Wenn der Ring 110 aus mehreren Teilen gebildet ist, enthält das Gehäuse 102 typischerweise mehrere Öffnungen oder Aussparungen 146, die angepasst sind, um die verschiedenen Ringteile aufzunehmen. Wie in der Ausführungsform der 4 gezeigt, ist jede Aussparung 146 durch Träger 148 getrennt. Zudem sind Einrichtungen für einen Gasfluss innerhalb der Gassammelleitungen des aus mehreren Teilen bestehenden Rings erforderlich. Dies kann beispielsweise durch ein Verbinden der Chemikalienquellen 132a, 132b mit den multiplen Positionen an dem aus mehreren Teilen bestehenden Ring oder, soweit erforderlich, durch Bereitstellen von Gasdurchgängen in dem Gehäuse 104, die mit anderen Leitungen in jedem Ringteil des aus mehreren Teilen bestehenden Rings in Verbindung stehen, realisiert werden. Beispiele eines aus zwei Teilen bestehenden Gasrings 210, der zwei Ringteile 212 aufweist und eines aus vier Teilen bestehenden Gasrings 214, der vier Ringteile 216 aufweist, sind jeweils in den 5A und 5B gezeigt. Die Ringteile 212, 216 weisen eine Dicke 218 auf, die typischerweise der Dicke des Gehäuses 102 entspricht. Für die Aufnahme der Düsen weist jeder Ringteil 212 des aus zwei Teilen bestehenden Rings 210 eine Vielzahl an Öffnungen 220 auf und jeder Ringteil 216 des aus vier Teilen bestehenden Rings 214 weist eine Vielzahl an Öffnungen 222 auf. Wie in den 5A und 5B gezeigt, müssen die Ringteile 212, 216 nicht dieselbe Größe oder dieselbe Anzahl an Öffnungen 220, 222 aufweisen.
  • Gleich ob der Gasring ein durchgehendes Teil ist oder mehrere Teile aufweist, ist der Ring bevorzugt abnehmbar an dem Gehäuse 102 angebracht, um eine schnelle und einfache Instandhaltung und Austauschbarkeit zu gewährleisten. Die Düsen können entfernbar oder permanent an den Öffnungen an der inneren Peripherie des Rings angebracht sein. Entfernbar angebrachte Düsen gestatten es, dass die Düsen für eine Wartung, Reinigung und zu anderen Zwecken von dem Ring abgetrennt werden können. Entfernbar angebrachte Düsen gestatten es zudem, dass die Düsen für verschiedene Prozesse in unterschiedlichen Längenkombinationen verwendet werden können, ohne den Ring zu entfernen.
  • Bei einer anderen Ausführungsform steuert/regelt die vorliegende Erfindung die Position der Chemikalieneinspeisung durch Bereitstellen von Düsen, deren Ausflussöffnungspositionen justierbar sind. Beispielsweise können die Öffnungen in dem Gehäuse mit Gewinden versehen werden, um ein Gegengewinde an den Düsen aufzunehmen. Somit könnten die Ausflussöffnungspositionen der Ventile durch Drehen der Ventile im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn variiert werden. Die Einstellung könnte von der Außenseite des Gehäuses aus vorgenommen werden. Alternativ kann eine Düse vollständig abgeschraubt werden und durch eine andere Düse ersetzt werden, die an die Stelle der Düse, welche entfernt worden ist, eingesetzt wird. Diesbezüglich könnten Düsen in ihren entsprechenden Abmessungen eingesetzt werden, um eine abgedichtete Verbindung mit dem Gehäuse sicher zu stellen, während die Flexibilität in Bezug auf die Düsenlänge und somit in Bezug auf die Position der Düsenausflussöffnung gewährleistet ist. Alternativ können Düsen bereitgestellt werden, die ausdehnbare oder teleskopierbare Längen aufweisen. Die Verwendung solcher Düsen würde eine Einstellung der Ausflussöffnungsposition durch bloßes Ausdehnen oder Einziehen der Düsen gestatten. Ferner sind einem Fachmann andere Formen einstellbarer Ausflussöffnungspositionen bekannt. Die vorstehende Beschreibung ist daher exemplarisch und stellt keine vollständige Liste an Möglichkeiten innerhalb des Bereichs dieser Erfindung dar.
  • Selbstverständlich können verschiedene Ringkombinationen, ein selektives Steuern/Regeln der Chemikalienzufuhr zu den Düsen und einstellbare Düsen wie vorstehend beschrieben, kombiniert werden, um die Vorteile von mehr als einer der individuellen Techniken zu realisieren. Des Weiteren können beliebige dieser Techniken oder andere allein oder in Kombination miteinander mit zahlreichen Konfigurationen des Gehäuses verwendet werden.
  • Das vereinfachte Flussdiagramm 300 der 6 illustriert die Verwendung des multiplen Düsensystems 100 der 1 mit Düsenanordnungen, wie beispielsweise diejenigen der 2B oder 2C zur Abscheidung eines Films auf dem Substrat und zur Festlegung von Bedingungen für das Bereitstellen einer verbesserten Abscheidung des Films. Zu Beginn 302 des Prozesses wird bei Schritt 304 in der Kammer ein Substrat bereitgestellt. Eine erste Chemikalie wird ausgewählt (Schritt 306) und ein erster Anteil einer Vielzahl an Injektoren oder Düsen wird ausgewählt (Schritt 308). Während dieses Schrittes werden beispielsweise alle oder ein Teil der Düsen 130c in 2B (oder der Düsen 130e in 2C) ausgewählt. Die selektive Verwendung aller oder einer Teilmenge der verfügbaren Düsen macht das Bearbeitungssytem flexibel. Die erste Position der Enden oder Ausflussöffnungen der ersten Injektoren wird in Schritt 310 ausgewählt, wodurch der erste Abstand zwischen den Ausflussöffnungen der ersten Injektoren und der Peripherie des Substrats definiert wird. Wie vorstehend erwähnt, kann der erste Abstand durch ein Verändern der ersten Injektoren oder ein Einstellen ihrer Längen eingestellt werden. Eine zweite Chemikalie wird in Schritt 312 ausgewählt und ein zweiter Anteil der Vielzahl an Injektoren wird in Schritt 314 ausgewählt. Beispielsweise werden in Schritt 314 alle oder ein Teil der Düsen 130d in 2B (oder der Düsen 130f in 2C) ausgewählt. Die zweite Position der zweiten Injektorenenden oder Ausflussöffnungen wird in Schritt 316 ausgewählt, um einen zweiten Abstand zwischen den Ausflussöffnungen der zweiten Injektoren und der Peripherie des Substrats zu definieren. Der bevorzugte erste Abstand und der zweite Abstand kann basierend auf Faktoren, wie z. B. dem Flussverhalten, der Größe der Ausflussöffnungen der Ventile, der Einspeisungsgase, der Flussraten, dem Prozessdruck und der aus einer partiellen Abscheidung erhaltenen Gleichmäßigkeit des Films ausgewählt werden. In spezifischen Ausführungsformen ist der zweite Abstand im Wesentlichen gleich dem ersten Abstand (2B) oder kleiner als der erste Abstand (2C). Die ersten und zweiten Chemikalien werden während der Schritte 318 und 320 eingespeist, um in der Kammer zu reagieren, um einen Film auf der Oberfläche des Substrats am Ende 322 des Prozesses zu bilden. Vorzugsweise werden die ersten und zweiten Chemikalien, die Positionen der ersten und zweiten Injektoren und die ersten und zweiten Positionen der ersten und zweiten Injektorausflussöffnungen, welche den ersten und zweiten Abstand von der Peripherie des Substrats definieren, ausgewählt, um einen Film zu bilden, der eine gewünschte chemische Zusammensetzung aufweist, die im Wesentlichen gleichmäßig auf der Oberfläche des Substrats verteilt ist. Eine Prozesskontrolle 324 wird typischerweise durch Einstellen der Auswahl des ersten Anteils der Vielzahl an Injektoren (Schritt 308) und der Auswahl des zweiten Anteils der Vielzahl an Injektoren (Schritt 314) durchgeführt, um den Prozess zu optimieren.
  • Die vorstehende Beschreibung ist lediglich exemplarisch und nicht dazu vorgesehen, die vorliegende Erfindung lediglich auf diese Beschreibung zu beschränken, einzuengen oder zu limitieren. Beispielsweise müssen die ausgewählten Schritte nicht in der gezeigten Reihenfolge auftreten, obgleich der Schritt des Auswählens der ersten Ausflussöffnungsposition(en) typischerweise nach dem Schritt des Auswählens der ersten Chemikalie erfolgt was in gleicher Weise für die zweite(n) Ausflussöffnungsposition(en) und die zweite Chemikalie gilt. Die Einspeisungsschritte können simultan oder im Wesentlichen simultan erfolgen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden FSG-Filme aus Silan-, Sauerstoff- und SiF4-Gasen abgeschieden. In dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt eine Kombination aus SiF4 und Sauerstoff aus einem 6-Düsen-Gasring in die Vakuumkammer eingespeist, obgleich die Gasmischung, wie für bestimmte Prozesse gewünscht, durch mehr Düsen (z. B. 12 Düsen) eingeführt werden kann. Eine solche Vorgehensweise vereinfacht die Zufuhr dieser Gase und hilft, die Kosten zu reduzieren. Diese Gase können durch einen einzelnen Gasring eingeführt werden, da diese Gase bei Raumtemperatur nicht schnell miteinander reagieren.
  • Das Abscheiden von FSG-Filmen unter Verwendung von Silan-, Sauerstoff- und SiF4-Gasen kann zu Filmen führen, die Stabilitätseigenschaften aufweisen, die für bestimmte Applikationen nicht akzeptabel sind, wenn die Fluorkonzentration des Films nicht gleichmäßig über der Substratoberfläche verteilt ist. Die Fluor-Dotiersubstanz im FSG-Film kann aus SiFx oder aus einzelnen Fluormolekülen, welche aus SiF4 dissoziieren, stammen. Die SiFx-Moleküle neigen dazu, einen stabileren Film zu ergeben, als die Einzel-Fluormoleküle, da das Fluor in SiFx an Siliziumatome gebunden ist. Es ist daher gewünscht, die SiFx-Moleküle über der Substratoberfläche gleichmäßig zu verteilen.
  • Gegenwärtig verwendete Techniken tendieren jedoch zur Bildung von Filmen, die für bestimmte Applikationen nicht akzeptabel sind, wenn FSG-Filme unter Verwendung von Silan-, Sauerstoff- und SiF4-Gasen abgeschieden werden. Beispielsweise kann der FSG-Film locker gebundene Fluoratome aufweisen, die zu einer H2O-, H- oder OH-Absorption und nachfolgend zu einer unerwünschten H2O-, H- oder OH- und Fluorwasserstoff-(HF-)Ausgasung in einem Ausmaß führt, das nicht in die Herstellungsanforderungen bestimmter Applikationen fällt, wie z. B. eine dielektrische Intermetall-Applikation integrierter Halbleitergeräte. Die Erfinder haben herausgefunden, dass das Einführen von SiF4 und Sauerstoff durch einen einzelnen Gasring, der für das Einführen von Sauerstoff wie bisher relativ kurz gewesen ist (d. h. entfernt von dem Substrat angeordnet gewesen ist) nicht akzeptable Filme ergab. Eine mögliche Erklärung für dieses Phänomen ist, dass die SiFx-Verbindungen zu schwer waren, um sich gleichmäßig über die Substratoberfläche zu verteilen, wenn sie ausgehend von einer kurzen Düse eingespeist werden, die in einem beträchtlichen Abstand von der Peripherie des Substrats angeordnet ist, während einzelne F-Moleküle, die leichter sind als SiFx und eine relativ lange Verweilzeit in der Kammer aufweisen, mit dem Silizium und dem Sauerstoff reagierten, um den FSG-Film zu bilden. Weiterhin wird angenommen, dass die SiFx-Spezies aus der Kammer ausgestoßen wurden, bevor sie den mittleren Bereich der Substratoberfläche erreichen konnten. Zudem fanden die Erfinder heraus, dass die Einspeisung von Sauerstoff ebenfalls in geringer Entfernung zur Wafer-Oberfläche stattfinden sollte. Konventionelles CVD-Oxid wird in der Kammer mit einem Sauerstoffüberschuss als das Hintergrundreaktionsgas hergestellt, um sicher zu stellen, dass das Oxid vollständig oxidiert ist. Bei FSG-Prozessen konkurrieren jedoch Sauerstoff und Fluor direkt um Siliziumbindungen, sodass es unerwünscht ist, Sauerstoff im Überschuss in die Kammer einzuspeisen. Stattdessen ist es gewünscht, dass sowohl Sauerstoff- als auch Fluorausgangsgase in die Kammer auf eine kontrollierbare Art und Weise eingespeist werden, um gewünschte stabile Filmeigenschaften zu erzielen. Die Erfinder fanden heraus, dass die Verwendung von um die Peripherie des Substrats angeordneten Düsen zur Einspeisung von SiF4 und Sauerstoff, welche in etwa gleich lang oder länger als die Düsen zur Einspeisung von SiH4 sind, stabilere FSG-Filme ergeben.
  • 7A–7C zeigen die Ergebnisse aus Untersuchungen, die von den Erfindern der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurden. Die 7A–7C stellen Graphen einer thermalen Desorptionsspektroskopie (TDS) dar, die von einem Durchschnittsfachmann verstanden werden. Die verwendeten Konfigurationen der Kammer 120 und die Prozesse werden nachstehend beschrieben. Bei sämtlichen umfassten Kammerkonfigurationen wird Gas von den Seitenwänden der Kammer 120 und von einer Position, die im Wesentlichen zentral über dem Substrat 122 positioniert ist, eingeführt. Bei dem verwendeten Kammergehäuse 102 handelte es sich in jedem Fall um eine HDP-Ultima-CVD-Kammer, die von Applied Materials (Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung) hergestellt wurde und für 200 mm Wafers ausgerüstet ist. Der vertikale Abstand der Ausflussöffnungen der Düsen von der Oberseite des Wafers beträgt etwa 1,75 Zoll.
  • In diesen Figuren repräsentiert Spur 402 eine Ausgasung von H2O, Spur 404 repräsentiert die Ausgasung von Fluor und Spur 406 repräsentiert die Ausgasung von Fluorwasserstoff (HF). Idealerweise sind diese Spuren bei Temperaturen von bis zu etwa 500°C relativ flach, wobei Variationen von der Höhe der Spuren, wie z. B. Peaks 408 und 410 in 7A eine unerwünschte Ausgasung von H2O bzw. HF repräsentieren.
  • 7A zeigt die Ergebnisse aus einem aus dem Stand der Technik bekannten FSG-Abscheidungsprozess unter Verwendung von Silan-, Sauerstoff- und SiF4-Gasen, wobei die Sauerstoff- und SiF4-Gase durch kurze Düsen, die in der Kammer etwa 0,5 Zoll lang sind, in eine Kammer eingespeist wurden und wobei das SiH4-Gas durch lange Düsen, die sich etwa 2,5 Zoll in die Kammer erstrecken, eingespeist wurde. Der horizontale Abstand zwischen den Ausflussöffnungen der kurzen Düsen und der Peripherie des Substrats beträgt etwa 2,625 Zoll, während der horizontale Abstand zwischen den Ausflussöffnungen der langen Düsen und der Peripherie des Substrats etwa 1 Zoll beträgt. Ein Prozess weist eine Wafertemperatur von 400°C +/– 15°C, einen 6 mtorr Prozesskammerdruck, eine obere 900 Watt RF-Spule, eine 2300 Watt RF-Seitenspule, eine 2500 Watt RF-Vorspannung, 89,7 sccm O2 (mit 5,7 sccm aus einer Bezugsquelle aus der Kammermitte), 45,5 sccm SiH4 (mit 4,5 sccm aus einer Bezugsquelle aus der Kammermitte), 32 sccm SiF4 und 54 sccm Ar (mit 9 sccm aus einer Bezugsquelle aus der Kammermitte) auf. Dieser Prozess repräsentiert einen Versuch der Prozessoptimierung bei der vorgegebenen Systemabscheidungs-Konfiguration. Jede der Spuren zeigt Anzeichen einer Ausgasung. Peaks in den Spuren treten bei etwa 210°C und 480–505°C auf, was darauf hinweist, dass das Ausgasen bei diesen Temperaturen aufgrund physikalischer Desorption bzw. chemischer Desorption erfolgt.
  • 7B und 7C repräsentieren Ausgasungsmessungen von Filmen, die unter Verwendung von Düsen für die Gase SiH4, O2 und SiF4 abgeschieden wurden, die allesamt etwa 2,5 Zoll lang waren, sodass der horizontale Abstand zwischen den Ausflussöffnungen der Düsen und der Peripherie des Substrats etwa 1 Zoll beträgt. 7B zeigt die Ergebnisse, wenn ein Film unter Verwendung desselben Prozesses wie für 7A verwendet, abgeschieden wird. 7C zeigt die Ergebnisse, wenn der Prozess bei einem Versuch, die Eigenschaften des Films mit der Düsenkonfiguration zu optimieren, eingestellt wird.
  • Aus einem Vergleich der 7A mit 7B wird deutlich, dass ein Umstellen zur Einspeisung von SiH4 aus Düsen, die in etwa dieselbe Länge aufweisen wie die Düsen zur Einspeisung von SiF4 und Sauerstoff zu einem abgeschiedenen Film mit einer verbesserten Stabilität führt. Jede der Spuren 402 bis 406 in 7B hat, verglichen mit 7A, eine verbesserte Flachheit. Wie sich aus den Peaks in den Spuren bei etwa 480 bis 505°C ergibt, tritt jedoch immer noch ein gewisses Ausgasen auf, obgleich die Spuren an den Peaks, die zuvor bei etwa 210°C vorhanden waren, relativ flach sind.
  • Aus 7C ergibt sich weiterhin, dass die Verwendung von im Wesentlichen gleich langen Düsen für das Einspeisen von SiH4 und für das Einspeisen von SiF4 und Sauerstoff eine verbesserte Filmstabilität gestattet. Wie in 7C zu sehen, ergibt der mit der neuen Rezeptur abgeschiedene Film nach der Optimierung des Prozesses mit ansteigender Temperatur eine verbesserte Flachheit in den Spuren 402 bis 406. Die Flachheit der Spuren in 7C weist auf eine Reduktion der Ausgasung, insbesondere in einem Temperaturbereich von etwa 500°C und folglich auf eine Erhöhung der Filmstabilität, verglichen mit den in den 7A und 7B gezeigten Filmen hin.
  • 8 zeigt weiter Testergebnisse, die darauf hinweisen, dass die Verwendung von etwa gleich langen Düsen zur Einspeisung von SiH4, SiF4 und Sauerstoff die Qualität des abgeschiedenen Films verbessern. Diese Figur zeigt die Ergebnisse aus einem Nassätzen eines Films, der unter Verwendung in etwa gleich langen Düsen und der Rezeptur, die zu den Ergebnissen der 7C geführt hat, abgeschieden wurde. Idealerweise sollte die in 8 gezeigte Spur 502, bei der es sich um das Verhältnis von Nassätzrate und Filmdicke handelt, linear sein. Die Nassätzrate ist ein Indikator für die Fluorkonzentration im Film. Wie aus 8 ersichtlich, ist die Spur 502 beinahe linear, was auf eine fast ideale Filmabscheidung von der Unterseite Substrats bis zur Oberseite hinweist.
  • 9A und 9B zeigen die Ergebnisse der Ausgasungsmessungen aus Filmen, die unter Verwendung langer Düsen 130f für SiF4 und O2, welche sich etwa 1,8 Zoll von der Peripherie des Substrats 122 befanden und verhältnismäßig kürzerer Düsen 130e für SiH4, welche sich etwa 2,00 Zoll von der Peripherie des Substrats 122 befanden, abgeschieden wurden (siehe 2C). Die Vertikalkomponente der Abstände ist etwa 1,75 Zoll. 9A zeigt die Ergebnisse, wenn ein Film unter Verwendung desselben Prozesses, wie für 7A verwendet, abgeschieden wird. 9B zeigt die Ergebnisse, wenn der Prozess zur Optimierung der Stabilität des Films eingestellt wird.
  • 9A und 9B sind den 7B und 7C (hinsichtlich gleich langer Düsen 130c, 130d) dahingehend ähnlich, dass sie abgeschiedene Filme mit einer verbesserten Stabilität ergeben. Verglichen mit 7A weist jede der Spuren 602–606 eine verbesserte Flachheit auf, insbesondere bei etwa 210°C, wo vorher Peaks beobachtet wurden. Wie sich aus den Peaks in den Spuren 602–606 bei etwa 400–650°C ergibt, tritt noch immer ein Ausgasen auf. Eine verbesserte Filmstabilität ergibt sich zudem aus 9B, die eine weitere Verbesserung in der Flachheit für die Spuren 602–606 zeigt, die eine Reduktion in der Ausgasung und eine Erhöhung der Filmstabilität repräsentieren. Die Ergebnisse aus dem Nassätzen eines Films, der unter Verwendung der in 2C gezeigten Düsenanordnung abgeschieden wurde, waren ähnlich zu denjenigen, die in 8 gezeigt sind, wo die Düsenanordnung der 2B verwendet wurde, mit einer Linearität, die eine beinahe ideale Filmabscheidung von der Unterseite des Substrats anzeigt.
  • Es ist daher kritisch, dass die Einspeisung des Dotiersubstanz-Ausgangsgases von der Peripherie des Substrats im selben Abstand wie oder in einem kürzeren Abstand als die Einspeisung des Silizium-Ausgangsgases stattfindet. Es versteht sich, dass die vorstehende Beschreibung illustrativ und nicht beschränkend sein soll. Obwohl die Erfindungen hierin beispielhaft primär in Bezug auf einen FSG-Film illustriert worden sind, sind diese nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel wird ein stabiler dotierter dielektrischer Film durch Einspeisen eines ersten Prozessgases, welches Vorläufer eines dielektrischen Materials enthält, in einem ersten Abstand und durch Einspeisen eines zweiten Prozessgases, welches Dotiersubstanzarten enthält, in einem zweiten Abstand, welcher im Wesentlichen gleich oder kleiner ist als der erste Abstand von der Peripherie des Substrats, gebildet, sodass die Dotiersubstanzarten im Wesentlichen gleichmäßig über die Substratoberfläche verteilt werden. Bei dem dotierten dielektrischen Film kann es sich um einen dotierten Silikatglasfilm, wie z. B. eine Phosphorsilikatglasschicht (bei der die Dotiersubstanzarten aus PH3, (CH3O)3P, vorgemischtem PH3 und SiH4, etc. stammen), eine Borsilikatglasschicht (wobei die Dotiersubstanzarten aus BF3, B2H6, (CH3O)3B, etc. stammen) und um ein Bor-Phosphorsilikatglas handeln. Beispiele anderer Dotiersubstanz-enthaltenden Gase umfassen GeH4 und CH4. Bei dem dotierten dielektrischen Film kann es sich um einen Gallium-Film, wie z. B. GaAs und GaP handeln, wobei das Gallium-enthaltende Gas, wie z. B. GaH3 in einem ersten Abstand von der Peripherie des Substrats eingespeist wird und ein Dotiersubstanz-enthaltendes Gas, wie z. B. AsH3 und PH3 in einem zweiten Abstand eingespeist wird, welcher im Wesentlichen gleich oder kleiner ist als der erste Abstand.
  • Natürlich ist die vorliegende Erfindung nicht beschränkt auf die Verwendung von Düsen bestimmter Längen oder Konfigurationen, welche Ausflussöffnungspositionen ergeben, die in ähnlichen Abständen von dem Substrat angeordnet sind. Unterschiedliche Anwendungen können besser erfolgen, wenn Düsen ähnlicher Länge oder unterschiedlicher Längen oder Ausflussöffnungspositionen, die in einem etwa gleichen Abstand oder in ungleichen Abständen von der Peripherie des Substrats angeordnet sind, eingesetzt werden. Die vorliegende Erfindung stellt eine Flexibilität im Anpassen und Abgleichen für verschiedene Applikationen bereit, um die Stabilität des abgeschiedenen Films für verschiedene Rezepturen, unterschiedliche Substratgrößen, etc. zu verbessern.
  • Die vorliegende Erfindung stellt verschiedene Vorteile bereit. Beispielsweise gestattet es die vorliegende Erfindung, dass ein einzelnes Gehäuse an verschiedene Rezepturen angepasst werden kann, während die Gleichförmigkeit der Abscheidung verbessert wird. Verschiedene Filme können in einer einzelnen Kammer wenn überhaupt mit einem sehr geringen Übergangszeitbedarf hintereinander abgeschieden werden. Unterschiedliche Rezepturen können schnell und einfach implementiert werden. Die Position der Einspeisung kann schnell und einfach variiert werden, um unterschiedliche Filmabscheidungen und Experimentieranordnungen anzupassen. Unterschiedliche Einspeisungspositions-Konfigurationen können schnell kreiert oder ausgetauscht werden. Diese Liste ist natürlich nicht erschöpfend. Andere, sowohl inhärente als auch anderweitige Vorteile, die hierin nicht aufgelistet sind, fallen ebenso in den Bereich dieser Erfindung.
  • Während vorstehend spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vollständig beschrieben sind, können verschiedene Modifikationen, Variationen und Alternativen verwendet werden. Beispielsweise können andere Rezepturen, Kammerformen, Substratgrößen, Düsenanordnungen und Düsenanordnungen relativ zum Substrat verwendet werden. Eine in der Mitte der Kammer befindliche Bezugsquelle muss nicht verwendet werden. Mehrere Gase müssen nicht über eine Düse befördert werden. Die Kammer kann mehr als eine Austrittsöffnung oder sogar eine ringförmige Austrittsöffnung, die ein Fundament des Substratträgers umgibt, enthalten. Andere Variationen sind für einen Fachmann offensichtlich. Diese Äquivalente und Alternativen werden vom Bereich der vorliegenden Erfindung umfasst. Daher ist der Bereich dieser Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern durch die folgenden Ansprüche definiert.

Claims (26)

  1. Verfahren zur Bildung einer dotierten dielektrischen Schicht auf einer Substratoberfläche in einer Prozesskammer (120), wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Einspeisen eines ersten Prozessgases enthaltend Präcursor eines dielektrischen Materials durch eine erste Vielzahl an Düsen in die Prozesskammer (120) in einem ersten Abstand von einer Peripherie (140) der Substratoberfläche; und Einspeisen eines zweiten Prozessgases enthaltend Dotiersubstanzarten durch eine zweite Vielzahl an Düsen in die Prozesskammer (120) in einem zweiten Abstand von der Peripherie (140) der Substratoberfläche, wobei das zweite Prozessgas mit dem ersten Prozessgas in der Prozesskammer (120) reagiert, um eine dotierte dielektrische Schicht auf der Substratoberfläche abzulagern, worin das erste Prozessgas und das zweite Prozessgas in Richtungen eingespeist werden, die im wesentlichen auf einer gemeinsamen Ebene liegen, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abstand im wesentlichen gleich oder kleiner ist als der erste Abstand, so dass die Dotiersubstanzarten im wesentlichen gleichmäßig über die Substratoberfläche verteilt werden, um eine stabile dotierte dielektrische Schicht auf dem Substrat abzulagern.
  2. Verfahren wie in Anspruch 1 beansprucht, worin die dotierte dielektrische Schicht eine dotierte Silikatglas-Schicht umfasst.
  3. Verfahren wie in Anspruch 2 beansprucht, worin die dotierte Silikatglas-Schicht eine Halogen-dotierte Silikatglas-Schicht, bevorzugt eine Fluor-dotierte Silikatglas-Schicht umfasst.
  4. Verfahren wie in einem der Ansprüche 1 bis 3 beansprucht, worin das zweite Prozessgas ausgewählt wird aus SiF4, SiH2F2 und NF3.
  5. Verfahren wie in Anspruch 2 beansprucht, worin die dotierte Silikatglas-Schicht eine Phosphosilikatglas-Schicht umfasst.
  6. Verfahren wie in Anspruch 5 beansprucht, worin das zweite Prozessgas ausgewählt wird aus PH3, (CH3O)3P und vorgemischtem PH3 und SiH4.
  7. Verfahren wie in Anspruch 2 beansprucht, worin die dotierte Silikatglas-Schicht, eine Borsilikatglas-Schicht umfasst.
  8. Verfahren wie in Anspruch 7 beansprucht, worin das zweite Prozessgas ausgewählt wird aus BF3, B2H6 und (CH3O)3B.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 1, worin das erste Prozessgas ein Siliziumenthaltendes Gas umfasst, ausgewählt aus SiH4, SiCl4, SiCH6 und SiC3H10.
  10. Verfahren wie in Anspruch 9 beansprucht, worin das zweite Prozessgas ausgewählt wird aus AsH3, PH3, GeH4 und Kohlenwasserstoffen.
  11. Verfahren wie in Anspruch 1 beansprucht, worin das erste Prozessgas ein Galliumenthaltendes Gas, bevorzugt GaH3 umfasst,
  12. Verfahren wie in Anspruch 11 beansprucht, worin das zweite Prozessgas ausgewählt wird aus AsH3 und PH3.
  13. Verfahren wie in einem der vorherigen Ansprüche beansprucht, worin die erste Chemikalie im wesentlichen in dem ersten Abstand an mehreren Positionen, die um die Peripherie der Substratoberfläche angeordnet sind, eingespeist wird.
  14. Verfahren wie in einem der vorherigen Ansprüche beansprucht, worin die zweite Chemikalie im wesentlichen in dem zweiten Abstand an mehreren Positionen, die um die Peripherie der Substratoberfläche angeordnet sind, eingespeist wird.
  15. Verfahren wie in Anspruch 13 oder Anspruch 14 beansprucht, worin die mehreren Positionen im wesentlichen gleichmäßig um die Peripherie der Substratoberfläche angeordnet sind.
  16. Verfahren wie in einem der Ansprüche 1 bis 13 beansprucht, worin die erste Chemikalie an mehreren ersten Positionen, die um die Peripherie der Substratoberfläche angeordnet sind, eingespeist wird und worin die zweite Chemikalie an mehreren zweiten Positionen, die inmitten der mehreren ersten Postionen angeordnet sind, eingespeist wird.
  17. Verfahren wie in einem der Ansprüche 1 bis 13 beansprucht, worin die erste Chemikalie an mehreren ersten Positionen eingespeist wird und worin die zweite Chemikalie an mehreren zweiten Positionen, die um die Peripherie der Substratoberfläche angeordnet sind, eingespeist wird, wobei die mehreren zweiten Positionen in ihrer Anzahl gleich oder größer als die mehreren ersten Positionen sind.
  18. Verfahren wie in einem der Ansprüche 1 bis 13 beansprucht, worin die erste Chemikalie an mehreren ersten Positionen eingespeist wird und worin die zweite Chemikalie an mehreren zweiten Positionen, die um die Peripherie der Substratoberfläche angeordnet sind, eingespeist wird, wobei die mehreren ersten Positionen und die mehreren zweiten Positionen danach ausgewählt sind, dass ein Film gebildet wird, der eine gewünschte chemische Zusammensetzung aufweist, die im wesentlichen einheitlich auf der Substratoberfläche verteilt ist.
  19. Verfahren wie in einem der Ansprüche 1 bis 13 beansprucht, worin der erste Abstand und der zweite Abstand danach ausgewählt werden, dass ein Film gebildet wird, der eine gewünschte chemische Zusammensetzung aufweist, die im wesentlichen einheitlich auf der Substratoberfläche verteilt ist.
  20. Verfahren wie in einem der vorherigen Ansprüche beansprucht, worin die erste Chemikalie und die zweite Chemikalie in Richtungen eingespeist werden, die im wesentlichen parallel zu der Substratoberfläche sind.
  21. Verfahren wie in Anspruch 20 beansprucht, worin die Ebene vertikal über der Substratoberfläche in einem Abstand von etwa 3,1 bis etwa 5,1 cm (etwa 1,5 bis etwa 2,0 Zoll) angeordnet ist.
  22. Verfahren wie in Anspruch 1 beansprucht, worin das zweite Prozessgas Fluordotiersubstanzarten enthält und das zweite Prozessgas mit dem ersten Prozessgas in der Prozesskammer (120) reagiert, um eine Fluor enthaltende dielektrische Schicht abzulagern.
  23. Verfahren wie in einem der vorherigen Ansprüche beansprucht, worin sich der erste Abstand von etwa 4,4 cm bis etwa 8,9 cm (etwa 1,75 bis etwa 3,5 Zoll), bevorzugt von etwa 7,0 cm bis etwa 8,3 cm (etwa 2,75 bis etwa 3,25 Zoll) erstreckt.
  24. Verfahren wie in einem der vorherigen Ansprüche beansprucht, worin sich der zweite Abstand von etwa 4,4 cm bis etwa 8,9 cm (etwa 1,75 bis etwa 3,5 Zoll), bevorzugt von etwa 4,4 cm bis etwa 5,7 cm (etwa 1,75 bis etwa 2,25 Zoll) erstreckt.
  25. Verfahren wie in einem der Ansprüche 22 bis 24 beansprucht, worin das zweite Prozessgas ausgewählt wird aus SiF4, und SiH2F2.
  26. Vorrichtung (100) zur Bildung eines Films auf einer Substratoberfläche eines Substrates (122), das in einer Kammer (120) angeordnet ist, die durch ein Gehäuse (102) definiert ist, wobei die Vorrichtung (100) umfasst: eine erste Vielzahl an Düsen (130c, 130e), die sich in die Kammer (120) erstrecken, die konfiguriert ist, um eine erste Chemikalie einzuführen, die Präcursor eines dielektrischen Materials enthält, worin die erste Vielzahl an Düsen im wesentlichen in einem ersten Abstand von einer Peripherie (140) der Substratoberfläche beabstandet ist; und eine zweite Vielzahl an Düsen (130d, 130f) die sich in die Kammer (120) erstrecken, die konfiguriert ist, um eine zweite Chemikalie einzuführen, die Dotiersubstanzarten enthält, worin die erste Vielzahl an Düsen und die zweite Vielzahl an Düsen im wesentlichen auf der selben Ebene liegen, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Vielzahl an Düsen im wesentlichen in einem zweiten Abstand von der Peripherie (140) der Substratoberfläche beabstandet ist, wobei der zweite Abstand im wesentlichen gleich oder kleiner als der erste Abstand ist.
DE60038267T 1999-07-27 2000-07-25 Chemisches Gasphasenabscheidungsverfahren zur Herstellung von dielektrischem Material Expired - Fee Related DE60038267T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/361,682 US6383954B1 (en) 1999-07-27 1999-07-27 Process gas distribution for forming stable fluorine-doped silicate glass and other films
US361682 1999-07-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60038267D1 DE60038267D1 (de) 2008-04-24
DE60038267T2 true DE60038267T2 (de) 2009-04-30

Family

ID=23423046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60038267T Expired - Fee Related DE60038267T2 (de) 1999-07-27 2000-07-25 Chemisches Gasphasenabscheidungsverfahren zur Herstellung von dielektrischem Material

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6383954B1 (de)
EP (1) EP1073108B1 (de)
JP (1) JP4590071B2 (de)
KR (1) KR100641966B1 (de)
DE (1) DE60038267T2 (de)
TW (1) TW471021B (de)

Families Citing this family (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6667248B2 (en) 2001-09-05 2003-12-23 Applied Materials Inc. Low-bias-deposited high-density-plasma chemical-vapor-deposition silicate glass layers
US6682603B2 (en) * 2002-05-07 2004-01-27 Applied Materials Inc. Substrate support with extended radio frequency electrode upper surface
CN100495413C (zh) * 2003-03-31 2009-06-03 东京毅力科创株式会社 用于邻接在处理元件上的相邻覆层的方法
US7740704B2 (en) * 2004-06-25 2010-06-22 Tokyo Electron Limited High rate atomic layer deposition apparatus and method of using
KR100986389B1 (ko) * 2004-11-17 2010-10-08 현대자동차주식회사 족동식 파킹브레이크 장치
US7722737B2 (en) * 2004-11-29 2010-05-25 Applied Materials, Inc. Gas distribution system for improved transient phase deposition
US7271110B2 (en) * 2005-01-05 2007-09-18 Chartered Semiconductor Manufacturing, Ltd. High density plasma and bias RF power process to make stable FSG with less free F and SiN with less H to enhance the FSG/SiN integration reliability
US7790634B2 (en) * 2006-05-30 2010-09-07 Applied Materials, Inc Method for depositing and curing low-k films for gapfill and conformal film applications
US7498273B2 (en) * 2006-05-30 2009-03-03 Applied Materials, Inc. Formation of high quality dielectric films of silicon dioxide for STI: usage of different siloxane-based precursors for harp II—remote plasma enhanced deposition processes
US20070277734A1 (en) * 2006-05-30 2007-12-06 Applied Materials, Inc. Process chamber for dielectric gapfill
US7825038B2 (en) * 2006-05-30 2010-11-02 Applied Materials, Inc. Chemical vapor deposition of high quality flow-like silicon dioxide using a silicon containing precursor and atomic oxygen
US7902080B2 (en) * 2006-05-30 2011-03-08 Applied Materials, Inc. Deposition-plasma cure cycle process to enhance film quality of silicon dioxide
US8232176B2 (en) * 2006-06-22 2012-07-31 Applied Materials, Inc. Dielectric deposition and etch back processes for bottom up gapfill
US7745352B2 (en) * 2007-08-27 2010-06-29 Applied Materials, Inc. Curing methods for silicon dioxide thin films deposited from alkoxysilane precursor with harp II process
US7867923B2 (en) 2007-10-22 2011-01-11 Applied Materials, Inc. High quality silicon oxide films by remote plasma CVD from disilane precursors
US7943531B2 (en) * 2007-10-22 2011-05-17 Applied Materials, Inc. Methods for forming a silicon oxide layer over a substrate
US7803722B2 (en) * 2007-10-22 2010-09-28 Applied Materials, Inc Methods for forming a dielectric layer within trenches
US7541297B2 (en) * 2007-10-22 2009-06-02 Applied Materials, Inc. Method and system for improving dielectric film quality for void free gap fill
US20090120584A1 (en) * 2007-11-08 2009-05-14 Applied Materials, Inc. Counter-balanced substrate support
US20090120368A1 (en) * 2007-11-08 2009-05-14 Applied Materials, Inc. Rotating temperature controlled substrate pedestal for film uniformity
US7964040B2 (en) * 2007-11-08 2011-06-21 Applied Materials, Inc. Multi-port pumping system for substrate processing chambers
US8153348B2 (en) * 2008-02-20 2012-04-10 Applied Materials, Inc. Process sequence for formation of patterned hard mask film (RFP) without need for photoresist or dry etch
US20090277587A1 (en) * 2008-05-09 2009-11-12 Applied Materials, Inc. Flowable dielectric equipment and processes
US8357435B2 (en) 2008-05-09 2013-01-22 Applied Materials, Inc. Flowable dielectric equipment and processes
US8486191B2 (en) * 2009-04-07 2013-07-16 Asm America, Inc. Substrate reactor with adjustable injectors for mixing gases within reaction chamber
US8980382B2 (en) 2009-12-02 2015-03-17 Applied Materials, Inc. Oxygen-doping for non-carbon radical-component CVD films
US8741788B2 (en) 2009-08-06 2014-06-03 Applied Materials, Inc. Formation of silicon oxide using non-carbon flowable CVD processes
US7935643B2 (en) * 2009-08-06 2011-05-03 Applied Materials, Inc. Stress management for tensile films
US7989365B2 (en) * 2009-08-18 2011-08-02 Applied Materials, Inc. Remote plasma source seasoning
US20110136347A1 (en) * 2009-10-21 2011-06-09 Applied Materials, Inc. Point-of-use silylamine generation
US8449942B2 (en) 2009-11-12 2013-05-28 Applied Materials, Inc. Methods of curing non-carbon flowable CVD films
SG181670A1 (en) 2009-12-30 2012-07-30 Applied Materials Inc Dielectric film growth with radicals produced using flexible nitrogen/hydrogen ratio
US8329262B2 (en) * 2010-01-05 2012-12-11 Applied Materials, Inc. Dielectric film formation using inert gas excitation
KR101528832B1 (ko) 2010-01-06 2015-06-15 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 유동성 유전체 층의 형성 방법
US8304351B2 (en) 2010-01-07 2012-11-06 Applied Materials, Inc. In-situ ozone cure for radical-component CVD
JP2013521650A (ja) 2010-03-05 2013-06-10 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド ラジカル成分ｃｖｄによる共形層
US8236708B2 (en) 2010-03-09 2012-08-07 Applied Materials, Inc. Reduced pattern loading using bis(diethylamino)silane (C8H22N2Si) as silicon precursor
US7994019B1 (en) 2010-04-01 2011-08-09 Applied Materials, Inc. Silicon-ozone CVD with reduced pattern loading using incubation period deposition
US8476142B2 (en) 2010-04-12 2013-07-02 Applied Materials, Inc. Preferential dielectric gapfill
US8524004B2 (en) 2010-06-16 2013-09-03 Applied Materials, Inc. Loadlock batch ozone cure
US8318584B2 (en) 2010-07-30 2012-11-27 Applied Materials, Inc. Oxide-rich liner layer for flowable CVD gapfill
US9285168B2 (en) 2010-10-05 2016-03-15 Applied Materials, Inc. Module for ozone cure and post-cure moisture treatment
US8664127B2 (en) 2010-10-15 2014-03-04 Applied Materials, Inc. Two silicon-containing precursors for gapfill enhancing dielectric liner
US20120171797A1 (en) * 2010-12-08 2012-07-05 Applied Materials, Inc. Seasoning of deposition chamber for dopant profile control in led film stacks
US20120180954A1 (en) 2011-01-18 2012-07-19 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing system and methods using capacitively coupled plasma
US10283321B2 (en) 2011-01-18 2019-05-07 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing system and methods using capacitively coupled plasma
US8450191B2 (en) 2011-01-24 2013-05-28 Applied Materials, Inc. Polysilicon films by HDP-CVD
US8716154B2 (en) 2011-03-04 2014-05-06 Applied Materials, Inc. Reduced pattern loading using silicon oxide multi-layers
US8445078B2 (en) 2011-04-20 2013-05-21 Applied Materials, Inc. Low temperature silicon oxide conversion
US20120270384A1 (en) * 2011-04-22 2012-10-25 Applied Materials, Inc. Apparatus for deposition of materials on a substrate
US8466073B2 (en) 2011-06-03 2013-06-18 Applied Materials, Inc. Capping layer for reduced outgassing
US8497211B2 (en) 2011-06-24 2013-07-30 Applied Materials, Inc. Integrated process modulation for PSG gapfill
US9404178B2 (en) 2011-07-15 2016-08-02 Applied Materials, Inc. Surface treatment and deposition for reduced outgassing
US8617989B2 (en) 2011-09-26 2013-12-31 Applied Materials, Inc. Liner property improvement
US8551891B2 (en) 2011-10-04 2013-10-08 Applied Materials, Inc. Remote plasma burn-in
US8889566B2 (en) 2012-09-11 2014-11-18 Applied Materials, Inc. Low cost flowable dielectric films
US9018108B2 (en) 2013-01-25 2015-04-28 Applied Materials, Inc. Low shrinkage dielectric films
WO2014149962A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-25 Applied Materials, Inc. Apparatus for coupling a hot wire source to a process chamber
US9165771B2 (en) 2013-04-04 2015-10-20 Tokyo Electron Limited Pulsed gas plasma doping method and apparatus
US9412581B2 (en) 2014-07-16 2016-08-09 Applied Materials, Inc. Low-K dielectric gapfill by flowable deposition
US20160225652A1 (en) 2015-02-03 2016-08-04 Applied Materials, Inc. Low temperature chuck for plasma processing systems
CN108026630B (zh) * 2015-09-24 2020-07-07 夏普株式会社 蒸镀源和蒸镀装置以及蒸镀膜制造方法
CN111254417A (zh) * 2020-03-03 2020-06-09 长江存储科技有限责任公司 存储器制作装置及制作方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4062318A (en) * 1976-11-19 1977-12-13 Rca Corporation Apparatus for chemical vapor deposition
US5693139A (en) 1984-07-26 1997-12-02 Research Development Corporation Of Japan Growth of doped semiconductor monolayers
JPS6167769A (ja) 1984-09-07 1986-04-07 Canon Inc 成膜装置
US4913929A (en) 1987-04-21 1990-04-03 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Thermal/microwave remote plasma multiprocessing reactor and method of use
JP2717786B2 (ja) * 1987-07-07 1998-02-25 財団法人 半導体研究振興会 半導体結晶のエピタキシャル成長法及びその方法に用いる分子層エピタキシー装置
FI90236C (fi) 1987-07-10 1994-01-10 Hoechst Ag Menetelmä terapeuttisesti käyttökelpoisten 3-desmetyylimevalonihappojohdannaisten valmistamiseksi
JPH01293632A (ja) * 1988-05-23 1989-11-27 Nec Corp 半導体装置
FR2653633B1 (fr) 1989-10-19 1991-12-20 Commissariat Energie Atomique Dispositif de traitement chimique assiste par un plasma de diffusion.
JPH03203317A (ja) 1989-12-29 1991-09-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd プラズマ処理装置
US5269847A (en) 1990-08-23 1993-12-14 Applied Materials, Inc. Variable rate distribution gas flow reaction chamber
US5273609A (en) 1990-09-12 1993-12-28 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for time-division plasma chopping in a multi-channel plasma processing equipment
JPH05148634A (ja) 1991-11-22 1993-06-15 Nec Corp スパツタリング装置
JP3166379B2 (ja) * 1993-02-16 2001-05-14 富士電機株式会社 絶縁膜の製造方法および製造装置
KR100291108B1 (ko) 1993-03-17 2001-06-01 히가시 데쓰로 플라즈마 처리 시스템
CH687258A5 (de) 1993-04-22 1996-10-31 Balzers Hochvakuum Gaseinlassanordnung.
JPH07142394A (ja) 1993-11-12 1995-06-02 Sony Corp Ｃｖｄ方法及びｃｖｄ装置
TW296534B (de) 1993-12-17 1997-01-21 Tokyo Electron Co Ltd
JP3243125B2 (ja) * 1994-06-27 2002-01-07 東京エレクトロン株式会社 処理装置
US5522934A (en) * 1994-04-26 1996-06-04 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus using vertical gas inlets one on top of another
JP3468859B2 (ja) 1994-08-16 2003-11-17 富士通株式会社 気相処理装置及び気相処理方法
US5571576A (en) * 1995-02-10 1996-11-05 Watkins-Johnson Method of forming a fluorinated silicon oxide layer using plasma chemical vapor deposition
US6070551A (en) 1996-05-13 2000-06-06 Applied Materials, Inc. Deposition chamber and method for depositing low dielectric constant films
US6013155A (en) 1996-06-28 2000-01-11 Lam Research Corporation Gas injection system for plasma processing
US5937323A (en) * 1997-06-03 1999-08-10 Applied Materials, Inc. Sequencing of the recipe steps for the optimal low-k HDP-CVD processing

Also Published As

Publication number Publication date
TW471021B (en) 2002-01-01
EP1073108B1 (de) 2008-03-12
KR100641966B1 (ko) 2006-11-02
US6383954B1 (en) 2002-05-07
JP2001102372A (ja) 2001-04-13
JP4590071B2 (ja) 2010-12-01
DE60038267D1 (de) 2008-04-24
KR20010049906A (ko) 2001-06-15
EP1073108A1 (de) 2001-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60038267T2 (de) Chemisches Gasphasenabscheidungsverfahren zur Herstellung von dielektrischem Material
DE60305605T2 (de) Schicht bildendes Apparat und Verfahren
DE68922244T2 (de) Verfahren zur Durchführung einer Plasmareaktion bei Atmosphärendruck.
DE68911373T2 (de) Verfahren zur Erzeugung eines hohen Flusses von aktivierten Teilchen für die Reaktion mit einem entfernt angeordneten Substrat.
DE3885034T2 (de) Eingangsverteiler und Verfahren zur Steigerung der Gasdissoziation und zur PECVD von dielektrischen Filmen.
DE69732918T2 (de) Verfahren zum Auffüllen von Zwischenräumen mit INDUKTIV GEKOPPELTEm PLASMA-CVD
DE69633770T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung dünner Schichten
DE3926023C2 (de)
DE69908101T2 (de) Verfahren zum beschichten und ätzen einer dielektrischen schicht
DE3751756T2 (de) Verfahren zum Abscheiden aus der Gasphase
DE4229161A1 (de) Verfahren und herstellung zur herstellung eines siliziumoxidfilms
DE4104762A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur bearbeitung einer oberflaeche
DE10101766A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer dünnen Schicht auf einem Substrat
DE10060002A1 (de) Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung
DE1621390A1 (de) Abscheidung isolierender Duennschichten
DE2656821A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum auftragen eines filmes auf einem substrat
DE102004001099A1 (de) Oxidationsverfahren mit hochdichtem Plasma
DE69122069T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines aufgedampften Films
DE3609681A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur duennfilmerzeugung
DE4025396A1 (de) Einrichtung fuer die herstellung eines plasmas
DE68910378T2 (de) Anlage zur Erzeugung dünner Schichten.
EP0089382B1 (de) Plasmareaktor und seine Anwendung beim Ätzen und Beschichten von Substraten
WO2003075323A2 (de) Vorrichtung und verfahren zum anisotropen plasmaätzen eines substrates
WO2018193055A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum ausbilden einer schicht auf einem halbleitersubstrat sowie halbleitersubstrat
WO2008155087A2 (de) Plasmareaktor und verfahren zur herstellung einkristalliner diamantschichten

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee