TW202105513A - 微波輻射後處理介電膜的方法 - Google Patents

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Abstract

本案提供一種對在基板的表面上形成的介電膜進行後處理的方法，方法包括將其上形成有介電膜的基板放置在處理腔室中，並且在此處理腔室中在5 GHz至7 GHz之間的頻率的微波輻射下將介電膜暴露其中。

Description

微波輻射後處理介電膜的方法
本揭示的實施例總體上涉及介電膜及其製造處理，更具體地，涉及用微波輻射對介電膜進行後處理。
在小型半導體元件的製造中，包括淺溝槽隔離（STI）、金屬間介電質（IMD）層、層間介電質（ILD）層、金屬前介電質（PMD）層、鈍化層等，需要用絕緣材料填充高縱橫比的間隙。隨著電晶體的特徵尺寸以及它們之間的間距減小到20 nm或更小，並且熱預算減少，這種微小和高縱橫比的特徵的無空隙填充變得越來越具有挑戰性。在可流動化學氣相沉積（CVD）中，液相的介電前驅物被輸送到基板上的間隙和溝槽中，隨後在固相中硬化成介電膜（稱為可流動膜，可流動CVD介電膜，或間隙填充膜），通常透過蒸汽退火、紫外線（UV）照射、熱壓和高溫燒結進行。在許多情況下，這種固化處理會向介電前體提供熱能，導致介電膜過早固化（從而導致介電膜收縮和/或在介電膜中形成接縫和空隙），和/或透過以下方式氧化基板中的底層金屬：熱水蒸氣。此外，由於熱能引起的固化處理在介電膜的厚度方向上引起不均勻，並且可以僅在介電膜的表面附近進行處理。因此，需要一種新的固化處理來形成具有低模量和粘度的柔軟的間隙填充介電膜，以確保以低熱預算要求無間隙地填充間隙和溝槽。
此外，需要一種介電膜，其具有改良的機械性能，例如相對於熱氧化膜的改良的濕蝕刻速率（WERR，>2：1），以及介電常數等於或小於熱氧化的介電常數，以及低的內應力。
本文所描述的實施例大體上涉及一種對在基板的表面上形成的介電膜進行後處理的方法，方法包括以下步驟：將具有在其上形成的介電膜的基板定位在處理腔室中，並且在此處理腔室中將介電膜暴露於5 GHz至7 GHz之間的頻率的微波輻射。
本發明的實施例可以進一步提供一種在基板的表面上形成和後處理介電膜的方法，方法包括以下步驟：將介電前驅物輸送到設置在第一腔室的處理區域中的基板上，在第一腔室的處理區域中提供自由基通量，且將輸送的介電前驅物暴露於頻率為5 GHz至7 GHz的微波輻射下。
本文描述的實施例提供了(例如透過可流動的CVD)對在基板上形成的介電膜進行後處理的方法。介電膜可以是包含矽碳氧鍵（Si-C-O）的低k的SiCOH基膜，包含矽碳氫鍵（Si-C-H）的SiCON基膜或SiO基膜。沉積在基板上的介電膜包含大量羥基（-OH），這可能會導致老化（即吸收水分）並降低膜的密度和強度。本文描述的方法包括以下步驟：對形成在基板表面上的介電膜進行後處理，此後處理包括將其上形成有介電膜的基板放置在處理腔室中，並將介電膜暴露於處理腔室內的5 GHz至7 GHz的頻率的微波輻射。本文所述的方法可用於透過暴露於微波輻射來減少或消除經形成的介電膜中的羥基（-OH）的量，同時防止介電膜由於熱對流而收縮。
本文所述的實施例還提供了透過可流動的CVD形成介電膜（例如，SiCOH、SiOx 、SiC、SiCO、SiCON、SiCN、SiNx ）以填充具有高縱橫比（AR）和小尺寸（例如，AR>=8）的間隙的方法。在一些實施例中，透過可流動的CVD形成的介電膜是無接縫的並且可以填充高AR溝槽。在一些實施例中，可以在硬遮罩和低k可流動應用中使用包含高碳含量的介電膜。在一些實施例中，使用以液相和自由基形式的共反應物（反應性氣體）(例如氧氣（O2 ）或氨氣（NH3 ）)中的介電前驅物沉積介電膜。
圖1是示出根據一個實施例的用於在基板的表面上形成介電膜的方法100的流程圖。
在框102中，在沉積腔室中提供基板。基板例如可以是金屬基板，例如鋁或不銹鋼、半導體基板，例如矽、絕緣體上矽（SOI）或砷化鎵、玻璃基板或塑料基板。半導體基板可以是積體電路的形成中的任何製造/製造階段的經圖案化的基板。經圖案化的基板可以包括將被介電質材料填充的間隙、溝槽、孔、通孔等。
在框104中，一種或多種液相的介電前驅物和諸如氬氣（Ar）或氦氣（He）的載氣經由氣體輸送裝置(諸如雙通道噴頭（DCSH）)流入沉積腔室，以在DSCH的每個通道約250 sccm至約5000 sccm的流速將介電前驅物輸送到位於沉積腔室內的基板表面。基板的表面可以保持在約40℃至約150℃之間的經降低的溫度下，例如在約80℃下。沉積腔室的壓力可以保持在約0.5 Torr至約3.0 Torr之間。
在一些實施例中，介電前驅物是包括矽、碳和氫的有機矽化合物，例如矽烷、乙矽烷、甲基矽烷、二甲基矽烷、三甲基矽烷，四甲基矽烷、四乙氧基矽烷（TEOS）、三乙氧基矽烷（TES）、八甲基環四矽氧烷（OMCTS）、四甲基-二矽氧烷（TMDSO）、四甲基環四矽氧烷（TMCTS）、四甲基二乙氧基-二矽氧烷（TMDDSO）、二甲基-二甲氧基矽烷（DMDMS）或它們的組合。在一些實施例中，介電前驅物是包括矽、氮、氫和氯的有機矽化合物，例如甲矽烷基胺及其包括三甲矽烷基胺（TSA）和二甲矽烷基胺（DSA）的衍生物，此有機矽化合物包括矽、氮、氫、氧或它們的組合。
在框106中，可在沉積腔室外部產生電漿，並使其與載氣（例如，Ar、He）一起流入沉積腔室的處理區域（遠程電漿），或者可在沉積腔室內產生電漿（直接電漿）。電漿可以透過處理前驅物氣體的離解而產生，所述處理前驅物氣體包括分子氧（O2 ）、臭氧（O3 ）、分子氫（H2 ）、氮氫化合物（例如NH3 、N2 H4 ）、氮氧化合物（例如，NO、NO2 、N2 O）、氫氧化合物（例如H2 O、H2 O2 ）、氮氫氧化合物（例如NH4 OH）、碳氧化合物（CO、CO2 ）或其組合。在腔室電漿區域中，可以活化包含O* 、H* 和/或N* 的基團，例如O* 、H* 、N* 、NH3 * 、N2 H4* 、NH2 * 、NH* 、N* O* 、C3 H6 * 、C2 H2 * 或它們的組合。
在一些實施例中，在遠程電漿源（RPS）中在沉積腔室外部產生的電漿中活化的自由基（稱為“自由基通量”）以約1 sccm至約10000 sccm之間的流速流入沉積腔室。
在一些實施例中，可在由射頻（RF）電源驅動的電容耦合電漿（CCP）源中的沉積腔室內產生電漿。兩個電極中的一個連接到電源，另一個接地。在一些實施例中，在CCP源和基板之間的沉積腔室內佈置網孔，以防止所輸送的介電前驅物被電漿轟擊。
在框108中，處理區域中的一個或多個自由基（也稱為反應性氣體）與所輸送的介電前驅物反應以形成介電膜。經形成的介電膜的組成可以透過改變自由基通量中的反應性氣體的組成來調整。為了形成含氧膜，例如SiO、SiC、SiOC、SiON和SiCON，反應氣體可以是例如氧（O2 ）、臭氧（O3 ）或水（H2 O）。為了形成諸如SiON、SiCON和SiN膜的含氮膜，反應氣體可以是例如氨（NH3 ）、肼（N2 H4 ）、二氧化氮（NO2 ）或氮（N2 ）。為了形成含碳膜，反應性氣體可以是例如丙烯（C3 H6 ）或乙炔（C2 H2 ）。
當處理區域中的氧（O2 ）自由基與所輸送的介電前驅物反應時，所輸送的介電前驅物被親水化（即，羥基（–OH）附著在有機矽化合物上）。也就是說，沉積腔室中的氧（O2 ）自由基會導致所輸送的介電前驅物中有機矽化合物中的甲基R（–CH3）被羥基（–OH）取代，從而形成矽烷醇基（Si-OH）。
在框110中，透過在微波暴露腔室中暴露於微波輻射來固化所形成的介電膜，從而引起介電前驅物中具有羥基（-OH）的化合物之間的交聯，從而形成固化膜。也就是說，當形成的介電膜中相鄰化合物中的矽烷醇基（Si-OH）反應時，相鄰化合物透過除去羥基（-OH）交聯，形成矽氧烷官能團（Si-O-Si），並且產生水（H2 O）。
將這些羥基（-OH）除去可透過減少或消除導致漏電流的接縫和空隙而降低老化的影響並提高固化膜的密度和強度。此外，如許多元件應用所要求的那樣，羥基（-OH）的去除可能會降低膜的介電常數。
不受理論的束縛，據信微波輻射可能會非熱性地活化介電膜內羥基（-OH）的振動運動，從而破壞O-H鍵並減少或消除矽烷醇基（Si- OH）。透過微波輻射進行的這種處理是非熱性的，與熱退火或紫外線輻射不同，後者不可避免地向介電膜提供熱能，從而導致介電膜過早固化（從而使固化膜收縮）和/或透過以下方式氧化基板中的底層金屬：熱水蒸氣。在透過微波輻射進行的處理中，根據許多應用的低熱預算要求，可以在整個微波輻射中保持較低的基板溫度，因此介電前驅物保持可流動、柔軟和可延展。
在透過微波輻射的治療中，微波頻率在大約5 GHz和7 GHz之間變化，例如5.8 GHz。暴露於微波輻射後的固化膜的密度和厚度隨微波頻率的變化而變化。
去除羥基（-OH）所需的微波功率和暴露時間彼此相關（即，較高的功率需要更短的暴露時間）。微波功率密度可以在約0.7 W/cm2 至7.0 W/cm2 的範圍內。微波暴露時間可以在約1分鐘至約120分鐘以下的範圍內，例如，約1分鐘至約20分鐘，或約5分鐘至約10分鐘。微波功率應足夠高，曝光時間應足夠長，以根據需要除去羥基（-OH）、增加密度，並降低固化膜中的介電常數。然而，在較高的微波功率下減少的曝光時間可以減少商業應用中的處理時間。
在暴露於微波輻射期間，可以將基板放置在保持在室溫下的基板基座（圖4所示）上，並且基板溫度可以在室溫和約450℃之間的範圍內。由於熱量不是透過熱對流傳遞的，微波輻射的使用允許比熱退火更低的熱預算。在一些實施例中，基板基座連接到加熱器以調節基板的溫度。
微波輻射期間的壓力範圍為0.01至760托（大氣壓），例如大氣壓。微波輻射在微波暴露腔室中的惰性環境中發生，包括惰性氣體，例如氦或氬。在一些實施例中，微波暴露在包括氧氣、空氣或水蒸氣的環境氣體中進行。在其他實施例中，使用諸如H2 、N2 、NH3 、CO2 、CO的反應性氣體環境。
微波輻射可以連續施加或脈衝施加。在一些實施例中，以橫向電（TE）和/或橫向磁（TM）模式施加微波輻射。
沉積系統的實施例可以結合到用於生產積體電路晶片的更大的製造系統中。圖2示出了根據一個實施例的一種這樣的系統1001，其包括處理腔室1008a-f。在圖2，一對前開式晶圓傳送盒（FOUP）1002供應基板（例如，直徑為300 mm的晶圓），其由機械臂1004接收並放置在低壓保持區域1006中。第二機械臂1010可用於運輸在低壓保持區域1006和處理腔室1008a-f之間的基板。
處理腔室1008a-f可包括一個或多個用於在基板上沉積介電膜的系統組件。在一些實施例中，一對處理腔室（例如1008a-b）可以用作沉積腔室，用於在基板上輸送介電前驅物。因此，在一些實施例中，系統1001適於透過在位於一對處理腔室（例如1008a-b）中的基板上執行方法100的框102-108，將基板轉移到設置在系統1001的外部的微波暴露腔室來執行方法100。其中在基板上執行框110。
系統1001還包括系統控制器302，系統控制器302用於控制系統1001的操作並實現本文闡述的方法。系統控制器302包括可編程中央處理單元，這裡是中央處理單元（CPU）304，其可與記憶體306（例如，非易失性記憶體）和支援電路308一起操作。支援電路308耦合到CPU 304且包括快取、時脈電路，輸入/輸出子系統、電源及其耦合到系統1001的各個組件的組合，以促進對其的控制。CPU 304是任何形式的通用電腦處理器之一，例如可編程邏輯控制器（PLC），其用於控制系統1001的各種組件和子處理器。耦合到CPU 304的記憶體306是非臨時記憶體，通常是一種或多種隨時可用的記憶體，例如隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、軟碟驅動器、硬碟或任何其他形式的本地或遠程數字储存。
圖3A是根據一個實施例的具有腔室主體1164和蓋組件1165的處理腔室1101的示意圖。蓋組件1165通常包括遠程電漿源1110、蓋1121和雙通道噴頭（DCSH）1153。遠程電漿源（RPS）1110可以處理從處理前驅物氣體源1181提供的處理前驅物氣體。隨後，可以將RPS 1110中形成的電漿透過與蓋1121耦合的進氣組件1111和擋板1123輸送到腔室電漿區域1120中。可以將載氣（例如，Ar、He）輸送到腔室電漿區域1120。蓋（即導電頂部）1121和雙通道噴頭（DCSH）1153之間設置有絕緣環1124，這允許相對於DCSH 1153將AC電勢施加到蓋1121。
DCSH 1153設置在腔室電漿區域1120和基板處理區域1170之間，並允許在存在於腔室電漿區域1120中的電漿中活化的自由基穿過多個通孔1156而進入基板處理區域1170。自由基的流（自由基通量）在圖3A中由實線箭頭“A”表示。基板1172設置在設置於基板處理區域1170內的基板支撐件1173上。DCSH 1153也具有一個或多個中空容積1151，其可填充有由前驅物源1182提供的介電前驅物。一個或多個中空容積1151透過小孔1155並繞過腔室電漿區域1120進入基板處理區域1170。介電前驅物的流動由圖3A中的虛線箭頭指示。排氣環1161被用於透過使用排氣泵1183來均勻地排空基板處理區域1170。DCSH 1153可以比通孔1156的最小直徑的長度厚。可以透過形成部分穿過DCSH 1153的通孔1156的較大直徑部分來限制通孔的最小直徑1150的長度，以保持自由基通量從腔室電漿區1120流到基板處理區1170中。在一些實施例中，通孔1156的最小直徑可以與通孔1156的最小直徑相同數量級或更小。
在一些實施例中，可以使用圖2中的一對處理腔室（例如1008c-d）（稱為雙腔室）將介電質前體沉積在基板上。每個處理腔室（例如1008c-d）可具有圖3A所示的處理腔室1101的橫截面結構。上述DCSH的每個通道的流量對應於經由相應的DCSH 1153進入每個腔室（例如1008c-d）的流量。
圖3B是根據一個實施例的DCSH 1153的示意性仰視圖。DCSH 1153可以經由通孔1156輸送存在於腔室電漿區域1120中的自由基通量和載氣。
在一些實施例中，通孔1156的數量可以在大約60至大約2000之間。通孔1156可以具有圓形或多種形狀。在一些實施例中，通孔1156的最小直徑可以在約0.5 mm與約20 mm之間或在約1 mm與約6 mm之間。通孔的橫截面形狀可以製成圓錐形、圓柱形或兩種形狀的組合。在一些實施例中，多個小孔1155可以用於將介電前驅物引入到基板處理區域1170中，並且可以在大約100與大約5000之間或者在大約500與大約2000之間。小孔1155的直徑可以是在約0.1 mm和約2 mm之間。
圖4是根據一個實施例的微波暴露腔室401的示意圖。微波暴露腔室401可以保持在真空和/或在高於大氣壓的壓力下容納氣體。微波源403位於微波暴露腔室401的外部。
微波暴露腔室401包括基板基座405，此基板基座在將基板407支撐在這樣的位置中，使得可以透過來自微波源403的輻射來照射基板407。基板基座405可以是可旋轉的並且由石英製成。微波暴露腔室401可具有加熱器（未示出）以調節基板407的溫度。微波暴露腔室401包括連接到氣體源（未示出）的氣體入口409和連接到真空泵（未示出）的真空出口411。微波暴露腔室401還包括閥和質量流量控制器（未示出）以用於調節從氣體源進入微波暴露腔室401的氣體流，以及包括用於測量微波暴露腔室401中的壓力的壓力計（未示出）。
在圖4所示的例子中，微波源403位於微波暴露腔室401的外部。在一些實施例中，微波源403被容納在微波暴露腔室401內。
在上述方法100的框110中，首先經由真空出口411將微波暴露腔室401排空，隨後將周圍氣體，例如氮氣、氦氣、氬氣、氫氣、氧氣、空氣或水蒸氣經由氣體入口409引入達特定腔室壓力或保持真空。隨後，打開微波源403以用微波輻射照射基板407以固化介電膜。微波暴露腔室401可以處於大氣壓下以去除任何揮發的殘留物，或者可以連續吹掃以從微波暴露中去除任何殘留氣體。經由氣體入口409再次引入環境氣體，或者將微波暴露腔室401保持在真空。開啟或打開微波源403，以進一步處理固化膜以去除羥基（-OH）持續一段時間，隨後從微波暴露腔室401中移除基板407。
在下文中，提供示例性介電膜的實驗測量以說明本文所述的揭示案的實施例的態樣。這些示例並非旨在限制本發明的範圍。
例子1
使用包含矽、碳、氫和氧的有機矽化合物作為介電前驅物和透過上述方法100在CCP源中生成的含氧電漿，在基板上形成了摻雜碳的低k的SiCOH基可流動介電膜。
接著將形成的可流動膜在室溫下在大氣壓下在氮氣環境中暴露於5.8 GHz的微波輻射下。在圖5A，（i）在輸送時、（ii）在全功率的30%（1.6 kW）的微波輻射下暴露10分鐘後、（iii）在全功率的90%的微波輻射下暴露5分鐘後，（iv）在全功率的90%的微波輻射下暴露10分鐘後，和（v）在385°C的UV輻射下暴露5分鐘後的可流動膜的傅里葉變換紅外（FTIR）光譜已示出。在3400-3200 cm-1 範圍內的若干峰會對應於氫鍵結合的矽烷醇基（Si-OH）的振動頻率。矽烷醇基團（Si-OH）的吸收範圍為950-810 cm-1 。從圖5A可以看出，（iv）在90%全功率微波輻射下暴露10分鐘後和（v）在385℃下暴露於UV輻射5分鐘後，羥基被完全消除。
從圖5B中可以看出，暴露於微波輻射降低了在施加電場2.0 mV/cm時的洩漏電流，其從在可流動膜中的2.7x10-5 mA/cm2 （i）輸送到在可流動膜的中間區域的1.7x10-8 mA/cm2 （v）以及在385°C的紫外線下暴露5分鐘可降低洩漏電流。除去羥基也會增加膜的密度，因此（iii）在以全功率的90%微波輻射下暴露5分鐘之後和（iv）10分鐘之後膜收縮率約為3.4%，如圖5C所示。然而，收縮率低於透過（v）在385℃下暴露於UV輻射5分鐘而固化的介電可流動膜的收縮率（約6.4%）。反射指數的降低，其在（iii）五分鐘後會成為1.4221至1.3885，並且（v）在385℃下的UV輻射下暴露5分鐘後為1.3765。
例子2
使用包含矽、碳和氫的包含矽碳氫的有機矽化合物在基板上形成基於SiCON的可流動膜，其中每個碳（C）鍵合到兩個矽（Si）原子或一對碳（C）原子和氫（H）原子，作為介電前驅物和透過上述方法100在RPS源中生成的含氧和氨的電漿。將可流動的膜進一步用O3 氣體處理以進行氧化。隨後將形成的可流動膜在室溫下在大氣壓下在氮氣環境中暴露於5.8 GHz的微波輻射下。在圖6A，（i）在輸送時、（ii）在全功率的30%（1.6 kW）的微波輻射下暴露10分鐘後、（iii）在全功率的90%的微波輻射下暴露5分鐘後、（iv）在全功率的90%的微波輻射下暴露10分鐘後的可流動膜的FTIR光譜已示出。從圖6A可以看出，對應於羥基振動頻率的3400-3200 cm-1 範圍內的若干峰會在以全功率的90%的微波輻射下（iv）暴露10分鐘後被完全消除。暴露於微波輻射後，對應於Si-H基團振動頻率的2280-2080 cm-1 範圍內的峰也減少了。
從圖6B中可以看出，暴露於微波輻射可將施加的2.0 mV/cm電場下的漏電流從（i）輸送時的可流動膜中的1.3x10-7 mA/cm2 降低到可流動膜的中間區域中的6.9x10-9 mA/cm2 。
已知沉積的基於SiCON的可流動膜吸收水分，從而使FTIR光譜中的峰變寬並且使可流動膜的電性能變差（稱為老化）。圖6C、6D、6E、6F、6G、6H、6I和6J示出了在老化2至3天之前和之後的如上所述的基於SiCON的可流動膜的FTIR光譜和漏電流。在可流動膜(i)經輸送時、(ii)在全功率的30%的微波輻射下暴露10分鐘後，以及(iii)在全功率的90%的微波輻射下暴露5分鐘後，觀察到老化效應（即，可流動膜吸收水分），因此觀察到對應於羥基振動頻率和增加的洩漏電流的峰。然而，在可流動膜（iv）以全功率的90%的微波輻射下暴露10分鐘後，未觀察到FTIR光譜和漏電流的變化，因此可流動膜對老化具有韌性。
例子3
使用包含矽、氮、氫和氯的有機矽化合物作為介電前驅體和由上述方法100在RPS源中生成的含氧電漿，在基板上形成了基於SiO的可流動膜。隨後將形成的可流動膜在室溫下在大氣壓下在氮氣環境中的5.8 GHz的微波輻射下暴露。在圖7A中，示出了（i）經輸送時的和（iv）在90%的全功率（1.6 kW）的微波輻射下暴露10分鐘後的可流動膜的FTIR光譜。從圖7A中可以看出，（iv）在全功率的90%的微波輻射下暴露10分鐘後，對應於矽氧烷官能團（Si-O-Si）的振動頻率的1130-1000 cm-1 範圍內的峰增加，這表明可流動膜中聚合物的交聯（即透過除去羥基（-OH）並形成矽氧烷官能團（Si-O-Si））得以改善。交聯的這種改善可以看作是反射係數的降低和可流動膜相對於具有稀釋氫氟酸（DHF，100：1）的熱氧化膜的濕蝕刻速率（WERR）之比的降低。如圖7B和7C所示，在流動膜（i）經輸送時、（ii）在全功率的30%的微波輻射下暴露10分鐘後，和（iii）在90%的全功率的微波輻射下暴露5分鐘之後，濕蝕刻速率從每分鐘11.74埃（Å/min）到9.42（Å/min）不等。透過微波處理，波長663 nm處的反射指數降低到小於1.50。
如上所述，與熱退火或紫外線照射相比，可以透過暴露於微波輻射來固化介電膜並且可以除去羥基（-OH），從而減小介電膜的收縮。羥基（-OH）的去除導致老化影響的降低，介電膜密度和強度的增加。應當注意，上述特定示例實施例僅僅是根據本發明的可以透過微波輻射後處理的介電膜的一些可能示例，並且不限制介電膜的可能的配置、規格、沉積方法等。例如，透過微波輻射進行的後處理可應用於透過其他方法（例如化學氣相沉積（CVD）或原子層）沉積的任何摻雜或未摻雜的SiCOH、SiCON、SiO和SiN膜或含矽介電膜沉積（ALD）。
儘管前述內容針對特定實施例，但是在不脫離其基本範圍的情況下可以設計其他和進一步的實施例，並且其範圍由所附申請專利範圍確定。
100:方法 102:框 104:框 106:框 108:框 110:框 401:微波暴露腔室 403:微波源 405:基板基座 407:基板 409:氣體入口 411:真空出口 10008a-f:處理腔室 1002:前開式晶圓傳送盒 1004:機械臂 1006:低壓保持區域 1010:第二機械臂 1110:遠程電漿源 1111:進氣組件 1120:腔室電漿區域 1121:蓋 1123:擋板 1124:絕緣環 1150:直徑 1151:中空容積 1153:雙通道噴頭（DCSH） 1155:小孔 1156:通孔 1161:排氣環 1164:腔室主體 1165:蓋組件 1170:基板處理區域 1172:基板 1173:基板支撐件 1181:前驅物氣體源 1182:前驅物源 1183:排氣泵 302:系統控制器 304:中央處理單元（CPU） 306:記憶體 308:支援電路 1101:系統
因此，可以詳細地理解本發明的上述特徵的方式，可以透過參考實施例來對本發明進行更詳細的描述，上面對本發明進行了簡要概述，其中一些實施例在附圖中示出。然而，應當注意，附圖僅示出了本發明的典型實施例，並且因此不應被認為是對其範圍的限制，因為本發明可以允許其他等效的實施例。
圖1是示出根據一個實施例的形成介電膜的方法的流程圖。
圖2是根據一個實施例的處理腔室系統的示意圖。
圖3A是根據一個實施例的沉積腔室的示意性側視截面視圖。
圖3B是根據一個實施例的噴頭的示意性仰視圖。
圖4是根據一個實施例的微波暴露腔室的示意圖。
圖5A、5B、5C示出了根據一個實施例的可流動膜的傅立葉變換紅外（FTIR）光譜、漏電流和反射率/收縮率。
圖6A、6B、6C、6D、6E、6F、6G、6H、6I和6J示出了根據一個實施例的可流動膜的FTIR光譜和漏電流。
圖7A、7B、7C示出了根據一個實施例的可流動膜的FTIR光譜，濕蝕刻速率（WERR）和反射率/收縮率。
為了清楚起見，在適用的情況下，使用了相同的元件符號來表示各圖之間相同的元件。另外，一個實施例的元件可以有利地適於在本文描述的其他實施例中利用。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
100:方法
102:框
104:框
106:框
108:框
110:框

Claims (20)

  1. 一種對形成在一基板的一表面上的一介電膜進行後處理的方法，包括以下步驟： 將其上形成有一介電膜的一基板放置在一處理腔室中；和 在該處理腔室中在5 GHz至7 GHz之間的一頻率的微波輻射下將該介電膜暴露其中。
  2. 根據請求項1所述的方法，其中，該介電膜包括矽。
  3. 根據請求項1所述的方法，其中，該介電膜包括羥基（-OH）。
  4. 根據請求項1所述的方法，其中該微波輻射為5.8 GHz。
  5. 根據請求項1所述的方法，其中，在將該介電膜暴露於微波輻射期間，該基板處於室溫至450℃之間的一溫度。
  6. 根據請求項1所述的方法，其中，在大氣壓下，將該介電膜在選自氮氣、氦氣、氬氣、氫氣、氧氣、空氣和水蒸氣的環境氣體中的微波輻射下加以暴露。
  7. 根據請求項1所述的方法，其中，在0.7 W/cm2 至7.0 W/cm2 的一功率密度的微波輻射下將該介電膜暴露其中持續在1分鐘至20分鐘之間的一段時間。
  8. 根據請求項1所述的方法，其中，該基板由選自金屬、半導體和塑料的一群組的一材料所製成。
  9. 一種在一基板的一表面上形成和後處理一介電膜的方法，包括以下步驟： 將一介電前驅物輸送到設置在一第一腔室的一處理區域中的一基板上； 在該第一腔室的該處理區域中提供自由基通量；和 在一第二腔室中在5 GHz至7 GHz之間的一頻率的微波輻射下將經傳輸的該介電前驅物暴露其中。
  10. 根據請求項9所述的方法，其中，該介電前驅物是包含矽、碳和氫的一有機矽化合物。
  11. 根據請求項9所述的方法，其中，該介電前驅物是包括矽、氮、氫和氯的一有機矽化合物。
  12. 根據請求項9所述的方法，其中，該介電前驅物是包括矽、氮、氫和氧的一有機矽化合物。
  13. 根據請求項9所述的方法，其中，該自由基通量包括選自由氧氣（O2 ）、臭氧（O3 ）、水（H2 O）、氨（NH3 ）、氫（H2 ）、肼（N2 H4 ）、二氧化氮（NO2 ）、氮氣（N2 ）、丙烯（C3 H6 ）和乙炔（C2 H2 ）組成的一群組中的自由基氣體。
  14. 根據請求項9所述的方法，其中，該微波輻射為5.8 GHz。
  15. 根據請求項9所述的方法，其中，在將該介電膜暴露於微波輻射期間，該基板處於室溫至450℃之間的一溫度。
  16. 根據請求項9所述的方法，其中在大氣壓下將該介電膜暴露於選自氮氣、氦氣、氬氣、氫氣、氧氣、空氣、水蒸氣的環境氣體中的微波輻射。
  17. 根據請求項9所述的方法，其中，在0.7 W/cm2 至7.0 W/cm2 的一功率密度的微波輻射下將該介電膜暴露其中持續在1分鐘至20分鐘之間的一段時間。
  18. 根據請求項9所述的方法，其中，該基板由選自金屬、半導體和塑料的一群組的一材料所製成。
  19. 根據請求項9所述的方法，其中，將該介電前驅物輸送到設置在該第一腔室的該處理區域中的該基板上的步驟還包括以下步驟： 將該第一腔室的該處理區域中的壓力控制在0.5托至3.0托之間；和 將該基板的一溫度控制在40°C至150°C之間。
  20. 一種用於對形成在一基板的一表面上的一介電膜進行後處理的處理系統，包括： 一處理腔室；和 一控制器，其被配置為： 將其上形成有一介電膜的一基板放置在該處理腔室中；和 在該處理腔室中在5 GHz至7 GHz之間的一頻率的微波輻射下將該介電膜暴露其中。
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