TW200307762A - Deposition methods utilizing microwave excitation, and deposition apparatuses - Google Patents

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200307762 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於使用微波激發之沈積方法，特別指化學氣 骨豆沈積方法（CVD)及原子層沈積方法（ALD)。本發明亦關於 使用沈積方法之裝置。 【先前技術】 在積體電路製造之半導體加工中包含於半導體基板上沈 積層體。示例方法包括化學氣體沈積（CVD)與原子層沈積 (ALD)。CVD與ALD方法可於反應室或反應器内執行，該反 應室或反應器於一晶圓載具或感受器之上固持一單個基板 。典型做法係向反應室内之簇射頭供應一個或多個前驅氣 體，其目的係將反應氣體大體上均勻地散布於晶圓外表層 。前體在合適的層沈積於基板上時起反應或顯示。可使用 電漿增強，亦可不用。若使用電漿增強，則可直接於反應 室内或遠離反應室產生電漿並對其進行維護。 - 在特定沈積方法中，包括ALD與CVD，吾人期望於反應 室内供應活化物質。藉由將一非活化組分暴露於其可吸收 之能量下，該非活化組分可變為活化物質。一旦吸收能量 ，該組分之能態則得到提高，其能量被激發，因此變為活 化物質。 一種於反應室内供應活化物質之方法係於遠離反應室之 處產生活化物質，其後使該物質流入反應室。該遠距離產 生法允許建立一具體裝置產生活化物質，與反應室内產生 活化物質之方法相比，該方法更簡單。然而，遠端產生啟動 84680.doc 200307762 物質法之弊病在於活化物質可能在產生該物質之裝置至反 應至之路徑上被純化及/或被重組。因此，有必要開發新方 法在反應室内供應活化物質，並研製適合該方法之裝置。 本發明之動機係克服上述缺點，但其目的非侷限於此。 本發明僅限於其附屬申請專利範圍，本權利申請案之解釋 遵照其字面意義，勿須添加解釋或參照其他限制性說明或 圖解，本發明亦遵循均等原則。 【發明内容】 在一樣悲中，本發明包括一種沈積方法，其包括在反應 室内將物質沉積於基板上之過程中，微波激發反應室内之 一組分。 在一樣態中，本發明包括一種沈積方法，其中所供應裝 置包括一反應室及一置於反應室之外之微波發射源。該反 應室包括一窗口，微波輻射經由該窗口穿過。室内安置一 基板’一個或多個微波誘發組分流入反應室。此外亦有一 或多個前體流入反應室。基板及一或多個微波誘發組分處 於反應室内時，上述一或多個微波誘發組分中至少一個受 微波輕射激發而產生至少一個活化物質（上述激發過程可 包含分子分裂）。至少一個或多個前體與活化物質反應，且 上述多個前體中至少一個前體之至少一個組分沈積於基板 上。 在一樣態中，本發明包含一種沈積裝置，其包括一反應 室，一置於反應室之外之微波發射源。微波源將微波輻射 導入反應室内。反應室包括一窗口，微波源之微波輻射可 84680.doc 200307762 穿過窗口進入反應室。 【實施方式】 就特定方面而言，本申請案係關於原子層沈積（ALD)技術 。典型ALD技術包括於基板上連續形成原子層。舉例而言 ’該原子層可包含取向附生物質’多晶物質，及 物質。ALD亦可稱為原子層取向附生法，原子層法等等/ 此處所述之沈積方法係指物質於_或多個半導體基板上 之形成。本文中’"半導體基板"或"半導體性基板"兩術語係 定義為任何含半導性物質之結構，其包括但不限於大型半 導性物質，例如半事性晶圓（該晶圓可單獨存在或裝配有其 他物質）’半導體性物質層（可單獨存在或裝配有其他物質） 。術語"基板"係指任何支撐結構，纟包括但不限於上述半 導體性基板。本文中，"金屬"或"金屬元素"係指元素周期表 中IA族與IIA族元素，以及IB族至νιΠΒ族元素，元素周期 表中指定為金屬之部分ΠΙΑ族至VIA族之元素，即ΑΙ，Ga ’ In’ Ή’ Ge，Sn’ Pb，Sb’ Bi，P〇。鑭系元素與婀系元 素為IIIB族之部分。"非金屬"係指周期表中其他元素。 概Ϊ：之，ALD方法包括使一初始基板暴露於第一化學物 矢之下，以便於基板上完成物質之化學吸附作用。理論上 而言’化學吸附作用所形成之單層以一個原子或分子之厚 度均勻位於整個外露之初始基板上。換言之，該單層為— 飽和單層。實際上’如下文進一步描述，化學吸附作用未 發生於初始基板之所有邵位。儘管如此，該不完全單層於 本文中仍為單層。許多應用中，所適合之單層僅為大體飽 84680.doc 200307762 和之單層。該大體飽和單層仍可產生表現其性質及/或所需 特性之沈積層。 :’上述兩單層可屬於同—物質1三物f或其他更多物 質可連續進行化學吸附及淨化，其方法與第__，第二物質 相同》應注意，第―’第二，第三物質中一個或多個物質 可與惰性氣體混合以加速反應室内之壓力飽和。 淨化過程可包含多種技術，其包括但不限於使用運載氣 體接觸基板及/或單層，及/或使壓力降低至沈積壓力以下以 於基板上淨化第一物質，供應第二化學物質使之化學吸 附於第-物質之第—單層上。其後淨化第二物質，重復上 述步驟並使第二物質單層暴該第—物質之上。某些情形 便降低接觸基板及/或被化學吸附物質之物質密度。示例運 載氣體包括 N2，Ar，He，Ne，Kr，Xe，^^_^ 包括使用任何物質接觸基板及/或單層，以容許化學吸收副 產品，俾#出吸收物質且降低㈣密度以準備接受另一物 質。如熟悉此項技術者所知，合適的淨化量可由實驗決定 …淨化時間π連續降低到一可獲㈣增長率升高之淨化時 間。膜增長率之升高表明淨化轉為非__方法狀態，其亦 可用於確定淨化時間之極限。 ALD通常被稱之為_種自限制方法，其中存於基板之上 的晶格點數目有限，第一物質可與該晶格點形成化學鍵。 第二物質只可與第一物質結合，由此亦具有自限制性。一 旦基板上全部有限晶格點與第一物質結合，第一物質通常 不會與其他已與基板結合之第一物質結合。然而，ald方 84680.doc -9- 200307762 法之過程條件可發生變化’從而促進上述結合並使ald不 再具有自限制性。因此’除包括藉由堆疊物質—次形成一 單層之外，ALD方法還可形成多個原子或分子厚度的層。 此處所述本發明之諸多方面可適用於任何需應用A二法 之情形。應注意，應用ALD方法可能發生局部化學反應（例 如，一引進反應分子可能替換現有表面上的分子，而未於 基板上形成單層）。就上述化學反應而言，該反應一般只限 於基板表面之最外部單層内發生。 傳統ALD方法可於常溫及常壓範圍内進行，並遵循常規 淨化標準，以一次形成一單層之方式形成所需之完整ald 單層。即便如此，ALD之應用條件可發生大幅變化，此取 決於特疋之前體，層組分，沈積裝置，及其他為熟悉此項 技術者所熟悉之標準《藉由維持傳統溫度與壓力條件，淨 化過程可使得吾人不欲之反應減至最少，因為此類反應可 影響單層之形成及所形成之完整ALD層之品質。因此 '於 傳統溫度及壓力範圍之外進行操作可能具有形成缺陷單層 之風險。 常用化學氣體沈積（CVD)包括更多具體方法，其包括但不 限於電漿加強CVD及其他。CVD法一般於基板上非選擇性 地形成一完整沈積物質。CVD—特點為藉由多種物質同時 並存於沈積室内以反應形成沈積物質。上述情況與傳統 ALD淨化標準正相反，後者使用一化學吸附於基板或已沈 積物質之上之單個沈積物質與基板接觸。ALD方法條件可 提供一類型，或發生ALD化學吸附作用，而非CVD反應之 84680.doc -10- 200307762 條件下同時相互接觸之多種物質。ald方法中物質未發生 相互反應，相反卻吸附於基板或已沈積物質之上，該物質 從而提供一表面供其後物質進行化學吸附以形成一所需材 料之完整層。 多數CVD方法條件下，沈積之發生很大程度上與其下基 板之組分或表面性質無關。相反，ALD方法中，化學吸附 率受基板之組分，晶體結構，及基板或被化學吸附物質之 其他性質影響。CVD方法中其他條件，例如，壓力，溫度 亦影響化學吸附率。 ' 在特定方面，本發明包括在CVD或ALD方法中，將微波 激發傳遞至反應室内組分之方法。上述方法所用之裝置於 圖1中標示為裝置10。 裝置10包括一反應室12與一微波發射源14。微波發射源 將微波（圖中標示為16之波紋線，部分標出）導入反應室12 内。微波可理解為輻射，其波長為約10 cm到約〇.；[ cm。 微波發射源14可包括，例如，一相控陣列天線，或其他 發射微波輻射之相控陣列之裝置。微波發射源14可產生微 波，或可用於引導已被產生且遠離發射源14的微波。 微波發射源14藉由一互連20與一微波發生器及/或功率 控制器1 8電連接。微波發生器及/或功率控制器1 $可用於調 節沿發射源14展開之不同區域所產生微波之相位。例如， 發射源14之一展開區域微波可調節為不同於其他區域之微 波，以便產生大規模的微波輻射。此外及/或作為替代，可 利用控制器及/或發生器1 8自發射源丨4發射微波輻射同步 84680.doc -11- 200307762 脈衝。 反應室12包括一壁面22,其環繞反應室周邊之大部分。 例如，壁面2 2係由適合金屬構成。反應室12亦包括一視窗 24，其穿越反應室最接近微波源14之部分。視窗24包括一 至少部分可為微波輻射穿透之物質，在具體應用中，該窗 口可包含，主要由或由一個或多個石英，雲母及一些合成 樹脂組成。操作中，微波輻射16自發射源14經由窗口 24進 入反應室12。 反應室12内安置一基板載具26，由此夾持一基板28。基 板28可包括，例如，一半導體晶圓基板。所示實施例中， 基板28位於導入反應室12之微波輕射16之路徑中。 通常基板載具26藉由多種支撐結構安置於反應室12内， 以便將載具26夾持於反應室22内預期之位置。為簡化說明 ’圖1之示意圖中未標示該支撐結構。 基板載具26可調節其所夾持基板28之溫度。因此，基板 載具26可包括一用於加熱所夾持基板之加熱器。此外及/或 作為替代’載具26可與一冷卻裝置搞合用於冷卻此處所固 疋之基板。除晶圓載具26之外，還可供應一溫度調節裝置 ’載具26可於基板28與該溫度調節裝置間進行熱傳導。 所示應用中，窗口24位於反應室12頂部，基板％位於窗 口<下。應理解本發明可包括其他一些應用，其中，額外 及/或作為替代，可沿反應室12一侧面或底部提供一窗口， 、卜及/或作為替代，可沿反應室一側面或底部提供一微 波發射源。然而，本發明所示應用為較佳應用，其中基板 84680.doc -12- 200307762 28可置於導入反應室12之微波輻射路徑中，並藉由重力作 用夾持於載具26上。 由於視窗24之熱膨脹異於側壁22，因此，藉由一彈性物 質3 0將視窗24與侧壁22連接是有益的。該彈性物質較佳與 反應室12内所用之反應性化學物質相容，且舉例而言可包 含矽膠基物質。 裝置10包括一入口端32’其延伸通過整個微波發射源μ ’亦穿越窗口 24。入口端32可包含，例如，石英。入口端32 終止於窗口 24之下的開口34，且與欲流入反應室12之一種 或多種物質之供應源37形成流體連通。應理解，儘管圖1裝 置10中只展示一入口端及一發射源，實施中可提供多個入 口端，該多個入口端可與一個以上之材料供應源相連接。 反應室12具有一出口端42，並由此延伸，具體實施中， 物質由入口端32流入反應室12，然後自出口端42流出反應 室。可為出口 42提供一個泵，以幫助自反應室12中抽取物 質，此方法於ALD應用中尤其奏效，ALD應用中一種或多 種物質被用脈衝推進並抽出反應室12。自反應室12流出之 物負如前頭4 4所示。儘管圖中只表示出一個出口端，應理 解，實施中還可提供額外之出口端。 一氣體分散板36 (或擴散器）置於入口端32之正下方。眾 多開口散布於整個分散板36，以供氣體物質（由箭頭38所示 ’只標出其中的一個）流過該氣體分散板。因此，經由入口 端32流入反應室22之氣體物質流經整個氣體分散板36。該 分散板較佳由至少部分可被微波輻射穿透之物質組成，而 84680.doc -13- 200307762 且，具體應用中可包含，主要包含或包含石英，雲母，或 合成樹脂。氣體分散板36可藉由多種支撐結構而在反應室 12中保持預定之方位（未圖示）。 微波發射源14周圍及之上具有一射頻（RF)罩（或防護罩） 40’以減少或防止偏離之微波輻射散射至附近裝置1〇的周 圍。所示實施例中，發射源37位於防護罩40之外，因此， 物質經由防護罩4〇自發射源37流入反應室12内。本發明可 包括其他應用，其中發射源37可置於RF罩之正下方。 在操作時，流入反應室12之物質較佳包含至少一可藉由 微波輕射激發之組分。可藉由微波輻射激發之組分可稱為 微波誘導成分。微波誘導成分的例子包含〇，Η及N。此種 成分可作為雙原子物質流入反應室12 (詳言之，〇2, Η2，及 NO，或其他物質。微波誘導成分經由微波輻射16自發射源 14流出，並因此受激發形成至少一微波激發成分（亦稱為活 化物質）。該活化物質於一些具體應用中可限定為微波輻 射產生之電漿。在其他應用中，該活化物質可為非電漿物質 。任何情況下，多種組分之微波激發可增強組分之反應性 能。 微波激發組分可沈積於基板28之上以形成一層。例如， 若氧為反應室12内一微波激發組分，則該激發氧可與基板 28上物質反應形成氧化物。在示範應用中，基板28可包含 一含金屬表面（例如含鈦表面），且激發氧可與上述表面反應 形成一金屬氧化物（例如鈦氧化物）。其他應用中，微波激發 組分可含氮，該組分可與基板28之上層表面物質（例如金屬 84680.doc • 14- 200307762 物質’示範金屬為鈦）反應形成氮物質（例如，金屬氮化合物 不範為欽亂化合物）〇 在應用中，其中微波激發組分直接與基板28反應，當該 組分受微波激發時，其可置於基板表面或與之連接。於微 波激發組分壽命非常短之應用中，此做法是有益的。 在特定應用中，除微波誘導成分之外，多種前體可流入 反應室12。該前體可與微波誘導成分之微波激發組分反應 形成物質，該物質最終沈積於基板28之表面。 舉例而言，該前體可包含，金屬有機物質，且可與微波 激發組分反應產生金屬，該金屬最終沈積於基板2 §之表面 。若前體包含金屬有機前體，則該前體可於微波激發成分 反應前與基板28表面結合及/或可與微波激發組分反應形 成金屬物質，該金屬物質其後聚集於基板28上。 在一示範應用中，微波激發組分可包含氧（〇)，且因此可 與金屬有機前體反應以便氧化該前體之有機組分並於金屬 組分中分解上述氧化組分，該金屬組分其後聚集於基板28 上。或者，該金屬有機前體在與氧（〇)反應前與基板28上表 面結合，且該氧（〇)其後分解前體之有機組分以便將金屬沈 積於基板28表面上。在本發明之其他方面，氧可於分解有 機物質之過程中或之後與金屬反應形成金屬氧化物，該金 屬氧化物最終沈積於基板28上。同樣，若微波激發組分為 氮（N)，則可於基板28上形成金屬氮化物。若微波激發組分 為氫（H)，則可減少前體之多樣成分，以便將一組分最終沈 積於基板28之表面上。 84680.doc -15- 200307762 若械波激發組分為電漿之部分，則可與電漿加強化學氣 體沈積結合使用，或可以乾蝕刻與基板28有關的多種物質。 應注意，所提供微波激發組分可作為化合物的一部分， 該化合物除微波激發組分外，還包括其他原子。微波活化 及/或該組分與反應室内前體反應可使得該組分於化合物 中分解’其後該組分進入基板28表面之沈積層。因此，基 板28之沈積物質所含產物包含至少一部分於反應室12内所 形成的微波激發組分。 在應用中’其中活化物質藉由一成分之微波激發形成， 且其中’該活化物質與一或多個前體反應形成一或多個組 分沈積於基板28之上，與前體發生之反應可出現於組分沈 積於基板28上之前，中間，或之後。 活化物質與前體反應可分裂前體，形成前體片段最終沈 積於基板28之上（例如，將金屬有機前體分裂成最終沈積於 基板28上的含金屬片段）。因此，特定應用中，沈積於基板 28之上之物質可包含前體片段，而非整個前體。此外，微 波活性組分可與該片段反應形成新物質沈積於基板28之上 ，例如，一些應用中，其中微波活性組分包含氧或氮，且 與含金屬前體反應形成金屬氧化物或金屬氮化物最終沈積 於基板28之上。 此處所述方法可用於CVD或ALD應用中。若將此方法用 於ALD應用中，則特定反應順序包括將第一組分用脈衝推 進反應室並自第一組分於基板之上形成一單層。其後將第 一組分清除出反應室將第二組分用脈衝推進反應室於上述 84680.doc -16 - 200307762 單層之上形成第二單層。其後，將第二組分清除出反應室 ，第一組分再次由脈衝推進反應室並於第二單層之上再形 成一單層。因此，第一與第二成分可按順序用脈衝推進及 清除出反應室。 在組分進入反應室的過程中，微波活化物質可由第一與 第二組分中一個或兩個組分形成，或微波組分可於上述組 分進入反應室時不止由第一與第二組分形成。任何情況下 ，ALD方法所用微波脈衝與進入反應室之組分之連續脈衝 之速度接近是有益的。換言之，若進入反應室之組分脈衝 為約2秒，微波脈衝以約2秒為佳，由此，微波輻射之脈衝 可大體上與組分之脈衝相一致（術語“大體上”表示兩脈衝 在誤差允許範圍内相一致）。若與ALD法相關之脈衝中僅有 一個為微波誘導脈衝，而另一脈衝非由微波誘導產生，則 如此將特別有益。在該等應用中，吾人期望使用一具有非 常迅速之回應時間之微波發射源。舉例而言，適合微波發 射源可為攜帶微波發生器與控制器之相控陣列天線。 於本發明多方面中所用之微波發射源14可為一天線，該 天線伸展於整個基板28。如圖2所示，一示範發射源14 (該 發射源周邊用實線表示），疊加於一示範基板28之上（該基板 周邊用虚線表示）。該微波發射源14延展於基板28整個表面 ，因此，自發射源14之微波輻射可同時穿過基板28整個表 面❶儘管所示微波發射源14為矩形，但應理解，該微波發 射源還可為其他形狀，例如圓形。 自發射源14發射之微波輻射可對基板28表面產生影響， 84680.doc -17- 200307762 因此可於某些應用中使用，其中，相對短壽之活化物質藉 由微波輻射形成，並可於CVD或ALD方法中使用。若將一 相控陣列天線用作微波發射源，則可以控制與基板28相關 之微波輻射方向。如圖3所示，其中基板28為橫斷面視圖， 連同微波輻射16之波束50 (用虛線框表示）。微波輻射16之 波束成直線穿過基板28表面，如箭頭52所示。藉由微波輻 射之相位控制，可完成上述過程，該微波輻射由用作微波 發射源之相控陣列天線發射（圖1，14)。 圖4為圖3之頂視圖，其進一步顯示波束50穿過基板28之 線性傳播，以及展示波束50可橫向延伸穿過基板28之整個 寬度（換言之，可延伸穿過所示圓形基板之整個直徑）。 圖3與圖4所展示射入反應室内之微波輻射可沿第一軸線 (輻射軸線16)發射，沿第二軸線（軸線52)擺動，所示實施例 中’第二軸線與導入輻射之軸線大體垂直。術語“大體垂直，， 係指第二軸線（輻射沿此軸線擺動）與導入輻射之軸線於測 量誤差内垂直。 應用中，其中發射源14(圖1)包括一相控陣列天線，使用 圖4所示方法，該發射源之微波輻射可掃掠基板28之整個表 面。或者，僅藉由同時將基板整個表面暴露於微波輻射， 將輻射引導至基板28之整個表面。 圖5展示另一將微波輻射引導至基板28整個表面之方法 。具體而言，輻射波束50由圓形基板中心伸展至其邊緣， 沿旋轉軸線54擺動以覆蓋整個基板。 CVD或ALD方法中，使波束掃掠基板可使基板上沈積物 84680.doc -18 - 200307762 免更為均勻（如圖3，4，5所示具體之實施例）。 微波激發與CVD及/或ALD結合可使反應室比當前所用 I反應室更小巧。小反應室減少反應室之體積，從而使ALD 法應用中清除速度更為迅速。 依據範例，就本發明之結構及方法特徵而言，本文之語 言描述某種程度上較為具體。然而，應理解，本發明不限 於所圖示及描述之具體特徵，因為本文所揭示之裝置包括 :施本發明之較佳形式。因* ’本發明可為附屬申請：利 範圍内任何形式或變體，其可遵循均等原則合理解釋。 【圖式簡單說明】 將結合下列附圖描述本發明之較佳實施例。 μ圖1係一裝置剖面示意圖，該裝置可用於本發明之特定樣 、圖2係-俯視示意圖，其展示本發明特定樣態所涉及的微 波發射源與基板之間的示範關係。 - 面 進 一 2 3係受根據本發明一樣態之微波輻射處理之基板側 π意圖，該圖展示微波波束傳播之示範方向。 —圖4係圖3結構之俯視圖，藉由根據本發明之實例樣態 一步展示微波波束傳播之方向。 〜 闽根據本發 叫<丞扳之俯視圖，根 本發明之-樣態進一步藉由展示微波輻 傳播方向。 + β 不 【圖式代表符號說明】 10 裝置 84680.doc -19- 200307762 12，20 反應室 14，37 微波發射源 16 微波 18 微波發生器/功率控制器 20 互連 24 窗口 26 基板載具 28 基板 30 彈性物質 32 入口端 34 開口 36 氣體分散板 38 氣體物質 40 防護罩 42 出口端 44 反應室内物質 50，52 波束 54 旋轉軸線 84680.doc - 20 -

Claims (1)

1. 200307762 拾、申請專利範園： 1· 一種沈積方法，其包括在反應室内將一物質沈積於基板 上時，微波激發反應室内之一組分；該激發係由相控陣 列微波輻射進入反應室中而產生。 2.如申請專利範圍第1項之方法，尚包括： 使一前體流入反應室；及 使前體與微波激發組分發生反應以產生該物質。 3 ·如申請專利範圍第2項之方法，其中前體與基板結合， 其後與微波激發的組分發生反應而產生沈積於基板上 之物質。 4·如申請專利範圍第2項之方法，其中前體與微波激發組 分發生反應而產生稍後會聚集於基板表面上之物質。 5·如申請專利範圍第1項之方法，其中於微波激發時，該 組分與基板之一表面相聯結。 6·如申請專利範圍第1項之方法，其中該組分於微波激發 時未處於基板之一表面上。 7·如申請專利範圍第丨項之方法，其中微波激發組分為反 應室内之電漿之一部分。 8·如申请專利範圍第丨項之方法，其中微波激發組分選自 由Η，〇及N組成之族。 9·如申請專利範圍第丨項之方法，其中沈積於基板之上的物 質包含一產物，該產物包括至少一部分微波激發組分。 10·如申請專利範圍第1之方法，其中沈積於基板之上的 物質不含微波激發組分。 84680.doc 200307762 11 ·如申印專利範圍第1項之方法，其中沈積方法為化學氣 體沈積方法。 12·如申请專利範圍第1項之方法，其中沈積方法為原子層 沈積方法。 13·如申請專利範圍第1項之方法，其中沈積方法為原子層 沈積方法，該方法還包含： 按順序將第一與第二組分脈衝推進該反應室中，於連 續脈衝之間自反應室清除組分；微波激發組分為第一與 第二組分中的至少一個；及 該微波激發係由微波輻射進入反應室之脈衝產生；該 微波輻射脈衝實質上與第一及第二組分中一個或兩個 進入反應室之脈衝相一致。 14. 一種沈積方法，其包含： 提供一裝置’其具有一反應室及一位於反應室之外之 微波發射源；反應室具有一窗口，微波輻射可經由該窗 口通過； 使微波自微波發射源經由窗口進入反應室； 放置一基板於反應室内； 使一個或多個物質流入反應室並通過微波；及 將一個或多個該物質之至少一個組分沈積於基板上。 15 ·如申請專利範圍第14項之方法’其中微波輕射與一沿第 一軸線進入反應室並沿室内第二軸線擺動之波束有關。 16·如申請專利範圍第14項之方法，其中微波輻射與一沿第 一軸線進入反應室並沿著室内第二軸線擺動之波束有 84680.doc -2 - 200307762 關，該第二軸線為線性軸線。 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 如申請專利範圍第14項之方法，其中微波輻射與一沿第 —軸線進入反應室並沿著室内第二軸線擺動之波束有 關，該第二軸線為旋轉軸線。 如申請專利範圍第14項之方法，其中該窗口包含石英， 雲母或合成樹脂。 如申請專利範圍第14項之方法，其中微波發射源產生— 微波相控陣列經由窗口進入反應室。 如申請專利範圍第14項之方法，其中基板為半導體基板。 如申請專利範圍第14項之方法，其中沈積方法包括化學 氣體沈積。 如申請專利範圍第14項之方法，其中沈積方法包括原子 層沈積。 如申請專利範圍第14項之方法，其中流經微波之物質包 含一含金屬物質與氧，且其中沈積過程於基板上產生— 金屬氧化物。 如申請專利範圍第14項之方法，其中流經微波之物質包 含一含金屬物質與氮，且其中沈積過程於基板上產生— 金屬氮化物。 如申請專利範圍第Μ項之方法，其中流經微波之物質包 ;一含金屬物質與氫，且其中沈積過程於基板上形成含 該金屬物質之金屬薄膜。 如申清專利圍第14項之方法，其中流經微波之物質包 含一含欽物質與氧’且其中沈積過程於基板上產生鈦氧 84680.doc 200307762 化物。 27·如申請專利範圍第14項之方法，其中流經微波之物質包 含一含鈦物質與氮，且其中沈積過程於基板上產生鈦氮 化物。 2 8 · —種沈積方法，其包含： 提供一裝置，其具有一反應室及一位於反應室之外的 微波發射源；該反應室具有一窗口，微波輻射經由該窗 口通過； 安置一基板於反應室内； 使一個或多個微波誘導組分流入反應室； 使一個或多個前體流入反應室； 當基板與該一個或多個微波誘導組分位於反應室内 時，用微波輻射激發至少一個微波誘導組分以產生至少 一個活化物質； 將該一個或多個前體之中至少一個前體之至少一組 分沈積於基板上； 將該一個或多個前體之中至少一個前體與活化物質 相反應’該反應可發生於沈積過程之前，中間，及之後 或兼而有之。 29·如申請專利範圍第28項之方法，其中反應發生於沈積過 程之前。 3〇·如申請專利範圍第28項之方法，其中反應發生於沈積過 程之後。 31·如申請專利範圍第28項之方法，其中反應發生於沈積過 84680.doc -4- 200307762 程中間。 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 如申請專利範圍第28項之方法，其中窗口包含石英，雲 母或合成樹脂。 如申請專利範圍第則之方法，其中微波發射源包含一 相控陣列微波天線。 如申印專利圍第28項之方法，其中微波誘導組分選自 於由Ο，Η及N組成之族。 如申請專利範圍第28項之方法，其中該至少—個活化物 質為微波輕射產生之一電漿之部分。 如申請專利範圍第28項之方法，其中： 微波誘導組分選自由〇’ Η及Ν組成之族； 所沈積組分包含前體之斷片而非整個前體；及 忑至：> 一個物質與孩至少—個前體相反應而產生該 斷片。 如申請專利範圍第28項之方法，其中微波發射源穿越一 寬闊區域並沿途產生微波’相對於沿該寬闊區域之其他 部分之微波’選擇性地調諧沿該寬闊區域之一部分之微 波。 如申請專利範圍第則之方法，其中微波發射源穿越一 寬闊區域並沿途產生微波，相對於沿該寬闊區域之其他 部分之微波，選擇性地調諧沿該寬闊區域之-部分之微 波；且其中所調諧之微波形成1射帶，該輻射帶於沈 積過程中掃掠基板整個表面。 一種沈積方法，其包含： 84680.doc -5- 200307762 提供一裝置’其包含一反應室；一位於反應室之外之 微波發射源，及一自微波發射源伸展至反應室之入口 端；該反應室具有一窗口 ’微波輕射經由該窗口穿過， 入口端經由該窗口伸展至窗口下方之一開口；該裝置還 包含一位於開口下方之氣體分散板。 使微波自微波發射源經由窗口，再經由分散板而進入 反應室； 於反應室内，且於分散板下放置一基板； 40. 41. 42. 43. 44. 45. 使一個或多個物質經入口端，穿過分散板流入反應 A ; —個或多個物質於反應室中接受微波處理；及 將一個或多個該物質之至少一個組分沈積於基板上。 如申請專利範圍第39項之沈積方法，其中窗口包含石英 ’雲母或合成樹脂。 如申請專利範圍第39項之沈積方法，其中窗口主要由石 灸:組成。 如申請專利範圍第39項之沈積方法，其中氣體分散板包 含石英，雲母或合成樹脂，該分散板具有複數個貫穿其 間之開口。 如申請專利範圍第39項之沈積方法，其中氣體分散板主 要由石英組成，該分散板具有複數個貫穿其間之開口。 如申請專利範圍第39項之沈積方法，其中窗口及氣體分 散板主要由石英組成。 如申請專利範圍第39項之沈積方法，其中微波發射源包 含一相控陣列天線。 84680.doc -6- 200307762 46·如申請專利範圍第39項之沈積方法，其中微波發射源穿 越一寬闊區域並沿途產生微波，相對於沿該寬闊區域之 其他部分之微波，有選擇性地調諧沿該寬闊區域之一部 分之微波。 47·如申請專利範圍第39項之沈積方法，其中微波發射源穿 越一寬闊區域並沿途產生微波，相對於沿該寬闊區域之 其他部分之微波，有選擇性地調諧穿越該寬闊區域之一 部分之微波；其中所調諧之微波形成一輻射帶，該輻射 帶於沈積過程中掃掠基板整個表面。 48·—種沈積裝置，其包含： 一反應室； 一位於反應室之外之微波發射源，其將微波輻射導入 該反應室；及 一置於反應室一侧面之窗口，來自發射源之微波輻射 經由該窗口進入反應室。 49·如申請專利範圍第48項之裝置，其還包含一基板載具， 該基板載具位於反應室内。 50·如申請專利範圍第49項之裝置，其中基板載具位於_輕 射路徑中。 51·如申請專利範圍第49項之裝置，其中基板載具設計成可 ’節其所固持之一基板之溫度。 52·如申請專利範圍第49項之裝置，其中基板載具包括一用 於加熱其所固持之一基板之加熱器。 53·如申請專利範圍第的項之裝置，其中基板載具用於夾持 84680.doc 200307762 反f室内—半導體性材料晶圓，且其中微波發射源用於 將微波輕射之相控陣列發射至反應室内並散布於室内 半導體性材料晶圓之整個表面。 54. 55. 56. 57. 58. 59. 如申請專利範I第例之裝置，其中基板載具用於爽持 反應室内-半導體性材料晶圓，微波發射源為一相控陣 列天線n線伸展至反應纟内一+導體性材料晶圓之 整個表面。 如申請專利範圍第48項之裝置，其中視窗包含石英，雲 母或合成樹脂。 如申請專利範圍第48項之裝置，其中視窗主要由石英組 成。 如申請專利範圍第48項之裝置，其中微波發射源用於將 一微波輻射之相控陣列發射至反應室内。 一種沈積裝置，其包含： 一具有一窗口之反應室； — 置於反應室之外之微波發射源，其將微波輕射經由 該窗口發射至反應室内； 一經由微波發射源伸展至反應室之入口端；該入口迪 伸展穿過窗口並終止於窗口下方之一開口處； 一氣體分散板，其位於反應室内，且位於入口端開口 之下方；及 一基板載具，其位於反應室内，且位於氣體分散板之 下方。 如申請專利範圍第58項之裝置，其中基板載具設計成可 84680.doc 200307762 調節一由其所夾持之基板之溫度。 60. 61. 62. 63. 64. 65. 66. 67. 68. 如申請專利範圍第58項之裝置，其中基板載具包括一用 於加熱一由其所夾持之基板之加熱器。 如申明專利範圍第58項之裝置，其中視窗包含石英，雲 母或合成樹脂。 如申請專利範圍第58項之裝置，其中視窗主要由石英組 成。 如申請專利範圍第則之裝置，其中氣體分散板包含石 英，雲母或合成樹脂，且該分散板具有複數個貫穿其間 之開口。 如申請專利範圍第58項之裝置，其中氣體分散板主要由 石英組成’該分散板具有複數個貫穿其間之開口。 如申叫專利圍第58項之裝置，其中視窗與氣體分散板 主要由石英組成。 :口、申請專利範圍第58項之裝置，其中微波發射源用於將 微波輕射之相控陣列發射至反應室内。 如申請專利範®第58項之裝置，其中基板載具用於夾持 反應室内一半導體性材料晶圓，且其中微波發射源用於 將微波輻射之相控陣列發射至反應室内並穿過室内半 導體性材料晶圓之整個表面。 如申請專利範圍第58項之裝置，其中基板載具用於夾持 反應室内一半導體性材料晶圓，且其中微波發射源為一 相控陣列天線，該天線伸展於反應室内一半導體性材料 晶圓之整個表面。 84680.doc -9-