TW202204663A - 薄膜形成方法 - Google Patents

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趙一衡
金英雲
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南韓商周星工程股份有限公司
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Abstract

本發明關於一種薄膜形成方法，特別是用於形成鎢薄膜的薄膜形成方法。根據一示例性實施例，薄膜形成方法包含將一還原氣體供應至位於一反應空間中的一基板上、施加一電源以在反應空間中產生電漿，以及將一含鎢氣體供應到基板上，且含鎢氣體的供應是在供應還原氣體的同時間歇地進行。

Description

薄膜形成方法
本發明關於一種薄膜形成方法，特別係一種用於形成鎢薄膜的薄膜形成方法。
因為鎢薄膜具有低的電阻以及高的熱穩定度，所以鎢薄膜已被廣泛地應用在半導體元件或電子裝置中的電極或線路結構。
鎢薄膜可透過如化學氣相沉積(chemical vapor deposition，CVD)及原子層沉積(atomic layer deposition，ALD)等之方法形成於基板或半導體層上，且當氣態的原始材料用於形成鎢薄膜時，可得到具有大深寬比(aspect ratio)的段差結構(stepped structure)中的良好塗佈率(coating rate)。
為了形成鎢薄膜，會藉由使用含鎢材料而於基板上沉積作為成核層(nucleation layer)或晶種層(seed layer)的鎢層體，且於成核層或晶種層上沉積其餘的鎢層體作為主體層(bulk layer)。大致上是透過化學氣相沉積並藉由將氫氣(H2 )作為還原劑而還原作為氟基鎢材料(fluorine-based tungsten material)的六氟化鎢(tungsten hexafluoride)氣體(WF6 )來生產鎢薄膜。
然，當六氟化鎢氣體(WF6 )用於形成鎢薄膜時，會發生氟(F)作為雜質殘留在鎢薄膜的內部以及表面上的現象。殘留的氟(F)可能會導致在相鄰的元件產生氟(F)擴散或電遷移(electromigration)的情形，且半導體裝置的整體效能可能會因為半導體裝置的電性接點損毀而降低。
[相關技術文件]
[專利文件]
(專利文件1)KR10-2017-0120443 A
本發明提供一種薄膜形成方法，其能形成雜質濃度減小的鎢薄膜。
根據一示例性實施例，薄膜形成方法包含：將一還原氣體供應至位於一反應空間中的一基板上、施加一電源以在反應空間中產生電漿，以及將一含鎢氣體供應到基板上，且含鎢氣體的供應是在供應還原氣體的同時間歇地進行。
還原氣體以及含鎢氣體可透過彼此獨立的路徑被供應至基板上。
電源的施加可在供應還原氣體的同時間歇地進行，且含鎢氣體的供應可在施加電源以於反應空間中產生電漿的同時進行。
電源的施加可在供應含鎢氣體之前開始。
此方法可更包含在供應還原氣體之前將一含矽氣體供應至基板上。
含矽氣體的供應可在供應還原氣體之前完成。
電源的施加可在完成含鎢氣體的供應時完成。
此方法可更包含在沒有施加電源時吹除反應空間。
根據另一示例性實施例，薄膜形成方法包含：將一還原氣體供應至位於一反應空間中的一基板上、將一鎢薄膜沉積於基板上，以及移除殘留在鎢薄膜上的多個雜質，且鎢薄膜的沉積以及雜質的移除是在供應還原氣體的同時交替地進行。
鎢薄膜的沉積可藉由在反應空間中產生電漿並將一含鎢氣體供應至基板上來進行。
還原氣體以及含鎢氣體可透過彼此獨立的路徑被供應至基板上。
此方法可更包含在供應還原氣體之前於基板上形成一矽層體。
鎢薄膜的沉積可藉由用鎢原子取代含在矽層體中的矽原子來進行。
雜質的移除可藉由在反應空間中產生電漿並停止將含鎢氣體供應至基板上來進行。
此方法可更包含在沉積鎢薄膜以及移除雜質之間吹除反應空間。
吹除反應空間可透過沒有在反應空間中產生電漿的方式來進行。
還原氣體可包含氫氣，含鎢氣體可包含六氟化鎢氣體，且雜質可包含氟成分。
以下，將參照相關圖式詳細描述具體實施例。然，本發明可用不同的形式實施且不應以於此闡述的實施例為限。這些實施例反而是被提供而使本發明能被透徹且完整地理解，且將完整地將本發明的範圍傳達給本領域具通常知識者。
也將理解的是，當層體、薄膜、區域或板體被稱作位於另一者「上」時，它能直接位於另一者上，或者是也能有一或多個中間層、薄膜、區域或板體存在。
並且，如「之上」、「頂」及「之下」或「底」等空間相對用語可於此用於方便描述圖式中繪示的某一個元件或是對另一個一或多個元件或一或多個特徵的特徵關係。將理解的是，空間相對用語旨在涵蓋裝置在使用或運作中除了圖式中描繪的方位以外的不同方向。在圖式中，為了清楚說明，層體以及區域的厚度被誇大。在圖式中，通篇相似的標號指相似的元件。
圖1為繪示根據一示例性實施例的基板處理設備之示意圖。並且，圖2為根據一示例性實施例的氣體噴射單元的示意圖，且圖3為繪示圖2中的氣體噴射單元的分解圖。並且，圖4為繪示根據一示例性實施例形成電漿的狀態之圖式。
請參閱圖1至圖4，根據一示例性實施例的基板處理設備作為用於形成如鎢薄膜之薄膜的設備，且包含腔體10、基板支撐單元20、氣體噴射單元30以及氣體供應單元40。基板支撐單元20用於支撐位於腔體10中的基板S。氣體噴射單元30位於腔體中以面對基板支撐單元20而用於朝基板支撐單元20噴射製程氣體。氣體供應單元40用於將氣體供應到氣體噴射單元30。並且，基板處理設備可更包含用於施加電源以於腔體10中產生電漿之射頻電源供應器50以及用於控制射頻電源供應器50的控制單元(未繪示)。於此，用於供應第一氣體的第一氣體供應路徑以及用於供應第二氣體的第二氣體供應路徑獨立地形成於氣體噴射單元30中。
腔體10提供預設反應空間且維持預設反應空間的密封。腔體10可包含本體12以及蓋體14，本體12包含具有約為圓形或長方形外形的平坦部以及從平坦部朝上延伸的側牆以具有預設反應空間，且蓋體14具有約為圓形或長方形的外形並設置於本體12上以維持反應空間的密封。然，示例性實施例並不以腔體10為限。舉例來說，腔體10可具有對應於基板S的外形之各種外形。
可於腔體10的底面的預設區域中界定出排氣孔(未繪示)，且可在腔體10的外部提供連接於排氣孔的排氣管(未繪示)。並且，排氣管可連接於排氣裝置(未繪示)。如渦輪分子幫浦(turbo molecular pump)的真空幫浦可作為排氣裝置使用。因此，腔體10的內部可藉由排氣裝置而直到預設的還原壓力氣氛(如預設壓力)等於或小於0.1毫托(mTorr)皆為被抽真空的。排氣管可被安裝於基板支撐單元20之下。並且，排氣管可被安裝於腔體10中位於基板支撐單元20之下的側面上(將於以下描述基板支撐單元20)。並且，可進一步安裝有多個排氣管以及用於排氣管的排氣裝置以減少排氣時間。
並且，為了薄膜形成製程被裝載到腔體10中的基板S可位於基板支撐單元20上。於此，基板S可作為用於供鎢層體沉積以形成鎢薄膜的晶種層或成核層的基板，或是可作為已經形成有成核層或晶種層以於成核層或晶種層上形成作為主體層的鎢層體之基板。基板支撐單元20例如可包含靜電吸盤以藉由靜電力吸附並維持基板S，而使得基板S被設置以及支撐或藉由真空吸引或機械力支撐基板S。
基板支撐單元20可具有對應於基板S的外形之外形，如圓形或長方形。基板支撐單元20可包含供基板S設置的基板支撐件22以及設置於基板支撐件22之下以抬升基板支撐件22的升降器24。於此，基板支撐件22的尺寸可較基板S的尺寸還大，升降器24可被提供以支撐基板支撐件22的至少一區域(如中心區域)，且可移動基板支撐件22而使基板支撐件22在基板S被設置時鄰近於氣體噴射單元30。並且，加熱器(未繪示)可被安裝於基板支撐件22中。加熱器可產生預設溫度的熱以加熱基板支撐件22及位在基板支撐件22上的基板S，而使得薄膜均勻地沉積於基板S上。
氣體供應單元40可被安裝以穿過腔體10的蓋體14並包含分別將第一氣體以及第二氣體供應到氣體噴射單元30的第一氣體供應器42及第二氣體供應器44。於此，第一氣體可包括含鎢氣體，而第二氣體可包含還原氣體。反之，第一氣體可包含還原氣體，而第二氣體可包括含鎢氣體。並且，含鎢氣體可包含六氟化鎢氣體(WF6 )，而還原氣體可包含氫氣(H2 )。於此，各個第一氣體供應器42及第二氣體供應器44可無須僅供應一種氣體。舉例來說，各個第一氣體供應器42及第二氣體供應器44可用以同時供應多種氣體或供應選自多種氣體的氣體。
氣體噴射單元30安裝於腔體10中(如安裝於蓋體14的底面上)，且用於將第一氣體噴射及供應到基板上的第一氣體供應路徑以及用於將第二氣體噴射及供應到基板上的第二氣體供應路徑形成於氣體噴射單元30中。第一氣體供應路徑以及第二氣體供應路徑可獨立地彼此分離且獨立地將第一氣體及第二氣體供應到基板上而使得第一氣體及第二氣體不會在氣體噴射單元30中混合。
氣體噴射單元30可包含頂架32及底架34。於此，頂架32可分離地耦接於蓋體14的底面，且同時頂架32的頂面之部分(如頂面的中心部分)及蓋體14的底面以預設距離相分離。因此，從第一氣體供應器42供應的第一氣體可於頂架32的頂面及蓋體14的底面之間的空間中擴散。並且，底架34與頂架32的底面以預設距離相分離。因此，從第二氣體供應器44供應的第二氣體可於頂架32的底面及底架34的頂面之間的空間中擴散。頂架32及底架34可沿頂架32及底架34的外周面連接且於其中形成分離空間，進而彼此整合在一起。或者，可藉由獨立的密封件來密封頂架32及底架34的外周面。
第一氣體供應路徑可被形成而使得從第一氣體供應器42供應的第一氣體於蓋體14的底面及頂架32之間的空間中擴散且藉由通過頂架32及底架34被供應到腔體10中。並且，第二氣體供應路徑可被形成而使得從第二氣體供應器44供應的第二氣體於頂架32的底面及底架34的頂面之間的空間中擴散且藉由通過底架34而被供應到腔體10中。第一氣體供應路徑以及第二氣體供應路徑可無須彼此連通，因此第一氣體及第二氣體可獨立地從氣體供應單元40透過氣體噴射單元30被供應到腔體中。
第一電極38可安裝於底架34的底面上，且第二電極36可以預設距離分離於底架34的底側以及第一電極38的外側。於此，底架34及第二電極36可沿底架34及第二電極36的外周面連接。或者，可藉由獨立的密封件來密封底架34及第二電極36的外周面。
如上所述，當第一電極38及第二電極36被安裝時，第一氣體可透過第一電極38被噴射到基板上，且第二氣體可透過第一電極38及第二電極36之間的間隔空間被噴射到基板上。
射頻電源可從射頻電源供應器50被施加到底架34及第二電極36其中一者。於圖4中，供底架34接地的結構以及射頻電源被施加到第二電極36的情形被繪示為示例。當底架34接地時，安裝於底架34的底面上的第一電極38也會接地。因此，當射頻電源從射頻電源供應器50被施加到第二電極36時，可在氣體噴射單元30及基板支撐單元20之間形成第一激發區域(即第一電漿區域P1)且可在第一電極38及第二電極36之間形成第二激發區域(即第二電漿區域P2)。
圖4為繪示根據一示例性實施例形成電漿的狀態之圖式。雖然圖4中以第一電極38及基板支撐單元20接地，且射頻電源從射頻電源供應器50被施加到第二電極36作為示例，但從電源供應器施加電源的結構並不以此為限。
如圖4所示，第一氣體(如含鎢氣體)可沿以實線表示的箭頭被供應到腔體10中，且第二氣體(如還原氣體)可沿以虛線表示的箭頭被供應到腔體10中。第一氣體可通過第一電極38的內部且被供應到腔體10中，且第二氣體可通過第一電極38及第二電極36之間的間隔空間並被供應到腔體10中。第一氣體可通過第一電極38且被供應到腔體10中。
當第一電極38及基板支撐單元20接地且電源被施加到第二電極36時，可在氣體噴射單元30及基板支撐單元20之間形成第一激發區域(即第一電漿區域P1)且可在第一電極38及第二電極36之間形成第二激發區域(即第二電漿區域P2)。
因此，當第一氣體透過第一電極38被供應時，第一氣體會在形成於氣體噴射單元30之外的第一電漿區域P1中被激發。並且，當第二氣體透過第一電極38及第二電極36之間的間隔空間被供應時，第二氣體可於第一電極38及第二電極36之間的區域中被激發，此區域對應於氣體噴射單元30的內部，即從第二電漿區域P2到第一電漿區域P1的區域。因此，根據一示例性實施例的基板處理設備可分別於具有不同尺寸的多個電漿區域中激發第一氣體以及第二氣體。並且，因為第一氣體以及第二氣體在具有不同尺寸的多個電漿區域中被激發，所以可透過用於沉積薄膜的最佳化供應路徑來散佈各個氣體。
以下，將參照圖5至圖7詳細描述根據一示例性實施例的薄膜形成方法。在描述根據一示例性實施例的薄膜形成方法時，將省略與以上對基板處理設備的敘述重複的敘述。
圖5為表示根據一示例性實施例的薄膜形成方法的示意性流程圖，圖6為用於解釋根據一示例性實施例的薄膜形成方法的製程循環之圖式，且圖7為用於解釋在製程循環中用於形成薄膜的各個製程之圖式。
請參閱圖5至圖7，根據一示例性實施例的薄膜形成方法包含：將還原氣體供應到位於反應空間中的基板S上的製程S100、施加電源以於反應空間中產生電漿的製程S200，以及將含鎢氣體供應到基板S上的製程S300，且係在供應還原氣體的同時間歇性地進行將含鎢氣體供應到基板S上的製程S300。
供應還原氣體的製程S100將還原氣體供應到位於腔體10的反應空間中的基板S上。供應還原氣體的製程S100可持續地維持還原氣體的供應直到鎢薄膜在根據一示例性實施例的薄膜形成方法中形成。於此，還原氣體可包括含氫(H)氣體，如氫氣(H2 )。
供應還原氣體的製程S100可在含鎢氣體被供應之前將還原氣體供應到基板S上，且持續地維持還原氣體的供應直到形成鎢薄膜。於此，腔體10中的反應空間在含鎢氣體(如六氟化鎢氣體(WF6 ))被供應之前可藉由還原氣體(如氫氣(H2 ))被形成為還原氣氛(reducing atmosphere)。如上所述，當還原氣氛藉由氫氣(H2 )在六氟化鎢氣體(WF6 )被供應之前形成於腔體10中的反應空間中時，因為六氟化鎢氣體(WF6 )會與氫氣(H2 )所激發的氫(H)自由基或氣體噴射單元30及基板S之間的空間中之電漿產生反應，所以六氟化鎢氣體(WF6 )的氟(F)成份會被主要地移除。
並且，如上所述，基板S可為作為用於形成鎢薄膜的晶種層或成核層之基板，或可作為已經形成有成核層或晶種層以於成核層或晶種層上形成作為主體層的鎢層體之基板。
施加電源的製程S200從射頻電源供應器50施加高頻電源以在反應空間中產生電漿。當氫氣(H2 )作為供應還原氣體的製程S100中之還原氣體供應時，氫氣(H2 )可藉由於施加電源的製程S200中在反應空間中產生的電漿而被激發成氫(H)自由基。
供應含鎢氣體的製程S300將含鎢氣體供應到基板S上。於此，含鎢氣體可包括含有鎢(W)的氣體，如六氟化鎢氣體(WF6 )。
於此，當在施加電源的製程中從射頻電源供應器50施加高頻電源且含鎢氣體於供應含鎢氣體的製程S300中被供應到基板S上時，一般會於氣體噴射單元30中產生沉積鎢(W)的缺陷。也就是說，當高頻電源被施加到一般的蓮蓬頭型(shower head type)氣體噴射單元30且第一氣體(即含鎢氣體)與第二氣體(即還原氣體)透過氣體噴射單元30被供應時，因為含鎢氣體與還原氣體會在氣體噴射單元30中彼此反應，所以鎢(W)可能會沉積在氣體噴射單元30中。
然，如上所述，根據一示例性實施例，第一氣體供應路徑以及第二氣體供應路徑以獨立且分離的方式形成於氣體噴射單元30中而不是彼此連通。因此，因為透過圖4中的第一電極38供應的含鎢氣體與位於氣體噴射單元30之下的還原氣體反應而不是與在氣體噴射單元30中被供應於第一電極及第二電極36之間的還原氣體反應，所以可有效地防止鎢(W)在氣體噴射單元30中沉積。
如上所述，當進行供應含鎢氣體的製程S300且同時繼續維持供應還原氣體的製程S100時，六氟化鎢氣體(WF6 )會因與氫氣(H2 )反應而如以下之化學反應式1所示被還原，且鎢層體會形成於基板S上。
[化學反應式1]
Figure 02_image001
於此，可在供應還原氣體的同時間歇性地進行供應含鎢氣體的製程S300。也就是說，供應還原氣體的製程S100會持續維持直到鎢薄膜形成，且可間歇地進行供應含鎢氣體的製程S300而使得在還原氣體被供應的同時會交替地進行含鎢氣體的供應以及停止供應。
於此，在同時將含氫氣體(即氫氣(H2 ))以及含鎢氣體(即六氟化鎢氣體(WF6 ))供應至基板S上的部分中，六氟化鎢氣體(WF6 )以及氫氣(H2 )會彼此反應且鎢薄膜會沉積於基板S上。也就是說，當六氟化鎢氣體(WF6 )及氫氣(H2 )在同時供應六氟化鎢氣體(WF6 )及氫氣(H2 )的部分中彼此反應時，可進行將鎢層體沉積於基板S上的製程。
當因為含鎢氣體停止供應而僅有氫氣(H2 )被供應到基板S上時，可藉由所供應的氫氣(H2 )來移除形成於基板S上的雜質，例如氟(F)成分。
即使當六氟化鎢氣體(WF6 )及氫氣(H2 )同時被供應且彼此反應時，含在六氟化鎢氣體(WF6 )中的氟(F)成分仍沒有被完全移除。因此，在根據一示例性實施例的薄膜形成方法中，因為在供應氫氣(H2 )的同時會重複進行六氟化鎢氣體(WF6 )的供應以及停止供應，所以鎢層體會在同時供應六氟化鎢氣體(WF6 )及氫氣(H2 )的部分中沉積，且會藉由氫氣(H2 )來處理沉積的鎢層體以在僅供應氫氣(H2 )的部分中移除含在沉積的鎢層體中的雜質(即氟(F)成分)。如上所述，在示例性實施例中，藉由交替進行沉積鎢層體的製程以及移除沉積的鎢層體的雜質之製程，可將鎢層體中的氟(F)成分含量降低至無法透過成分分析偵測到鎢層體中的氟(F)成分含量的低氟鎢(low fluorine W，LWF)的程度。
根據一示例性實施例的薄膜形成方法可更包含在供應還原氣體之前將含矽氣體供應至基板S上的製程。也就是說，矽層體可在還原氣體被供應之前形成於基板S上，且接著可在供應鎢氣體的製程S300中藉由以鎢原子取代含在矽層體中的矽原子而將鎢薄膜沉積於基板S上。於此，含矽氣體可包含矽甲烷(silane，SiH4 )氣體，且矽層中含有的矽原子可如以下化學反應式2所示與含鎢氣體反應且被鎢原子取代。
[化學反應式2]
Figure 02_image003
於此，可在進行供應還原氣體的製程S100之前完成供應含矽氣體的製程。並且，供應含矽氣體的製程可在包含將還原氣體供應至位於反應空間中的基板S上的製程S100、施加電源以在反應空間中產生電漿的製程S200以及將含鎢氣體供應至基板S上的製程S300的製程循環之前進行一次，或是在包含於製程循環中的供應還原氣體之製程S100之前重複進行，這將於以下描述。
於此，當氫氣(H2 )被供應以藉由電漿將氫氣(H2 )激發成氫(H)自由基而在同時供應氫氣(H2 )及六氟化鎢氣體(WF6 )的部分與六氟化鎢氣體(WF6 )反應時，以及當透過在僅供應氫氣(H2 )的部分使用氫氣來藉由電漿將氫氣(H2 )激發成氫(H)自由基而處理沉積於基板S上的鎢層體時，可持續地進行施加電源的製程S200。
然，當還原氣體被供應時，施加電源的製程S200可間歇地進行，且當電源被施加以在反應空間中產生電漿時，可進行供應含鎢氣體的製程。於此，示例性實施例可更包含在施加電源的同時吹除反應空間的製程。
當六氟化鎢氣體(WF6 )被間歇性地供應時，即使在六氟化鎢氣體(WF6 )的供應剛停止之後，六氟化鎢氣體(WF6 )仍會殘留在反應空間中。在六氟化鎢氣體(WF6 )殘留於反應空間中的情況中，當六氟化鎢氣體(WF6 )的供應停止且氫氣(H2 )被供應時，被供應的氫氣(H2 )可能會與殘留的六氟化鎢氣體(WF6 )反應，且因此沉積於基板S上的鎢層體可能無法被充分地處理。
因此，在示例性實施例中，可在還原氣體被供應的同時間歇地進行施加電源的製程S200，且在沒有施加電源的同時吹除反應氣體以移除殘留在腔體10中的反應空間中的六氟化鎢氣體(WF6 )。
在電源的供應停止且反應空間被吹除之後，可在含鎢氣體再次被供應之前開始施加電源的製程S200。於此，在施加電源之前僅有氫氣(H2 )被供應，且含鎢氣體再次被供應，且所供應的氫氣(H2 )藉由電漿被激發以處理沉積於基板S上的鎢層體，進而移除含在鎢層體中的氟(F)成分。並且，可在含鎢氣體的供應停止之同時完成施加電源的製程S200，以確保有足夠的時間來吹除反應空間。
並且，供應還原氣體的製程S100可在供應含鎢氣體之前將還原氣體供應至基板S上且持續地維持還原氣體的供應直到形成鎢薄膜。於此，腔體10中的反應空間可藉由在含鎢氣體被供應之前被供應的還原氣體而形成為還原氣氛。接著，因為作為含鎢氣體的六氟化鎢氣體(WF6 )被供應，所以持續被供應至反應空間的還原氣體之氫(H)成分以及六氟化鎢氣體(WF6 )的氟(F)成分會耦合，可產生及移除氟化氫(hydrogen fluoride，HF)氣體，且大部分的氟(F)成分被移除的鎢層體可形成於基板S上。
如圖6及圖7所示，在示例性實施例中，藉由在氫氣(H2 )被供應的同時施加電源以及供應六氟化鎢氣體(WF6 )而沉積鎢層體的部分(部分①)，以及在氫氣(H2 )被供應的同時藉由施加電源且沒有供應六氟化鎢氣體(WF6 )來移除雜質的部分(部分②)形成一個製程循環。或者，一個製程循環可在沉積鎢層體的部分(部分①)以及移除雜質的部分(部分②)之間更包含吹除反應空間的部分。製程循環可重複多次，且透過這種方式，可重複地包含沉積鎢層體的部分、吹除反應空間的部分以及移除雜質的部分以有效地移除含在鎢層體中的氟(F)成分，進而形成雜質濃度顯著降低之鎢薄膜。
在根據一示例性實施例的薄膜形成方法中，可藉由交替地重複進行沉積鎢層體的製程以及移除含在鎢層體中的雜質之製程，而形成薄膜應力降低且雜質濃度降低的鎢薄膜。
並且，可藉由在移除含在鎢層體中的雜質之前吹除反應氣體來提升移除雜質的製程之效率，且因此將鎢層體中的氟成分之含量減少至無法透過成分分析偵測到氟成分之含量的低氟鎢的程度。
雖然已描述本發明的示例性實施例，但應理解的是，本發明不應以這些實施例為限，且本領域具通常知識者能在本發明以下所請求之範圍及精神下進行各種改變及修改。因此，應理解的是，根據本發明的實施例之簡單改變可屬於本發明的技術精神。
10:腔體 12:本體 14:蓋體 20:基板支撐單元 22:基板支撐件 24:升降器 30:氣體噴射單元 32:頂架 34:底架 36:第二電極 38:第一電極 40:氣體供應單元 42:第一氣體供應器 44:第二氣體供應器 50:射頻電源供應器 S:基板 P1:第一電漿區域 P2:第二電漿區域 S100,S200,S300:製程 ①,②:部分
能透過以下的敘述以及相關圖式更詳細地理解示例性實施例，在相關圖式中： 圖1為繪示根據一示例性實施例的基板處理設備之示意圖。 圖2為根據一示例性實施例的氣體噴射單元的示意圖。 圖3為繪示圖2中的氣體噴射單元的分解圖。 圖4為繪示根據一示例性實施例形成電漿的狀態之圖式。 圖5為表示根據一示例性實施例的薄膜形成方法的示意性流程圖。 圖6為用於解釋根據一示例性實施例的薄膜形成方法的製程循環之圖式。 圖7為用於解釋在製程循環中用於形成薄膜的各個製程之圖式。
34:底架
36:第二電極
38:第一電極

Claims (17)

  1. 一種形成薄膜的方法，包含：將一還原氣體供應至位於一反應空間中的一基板上；施加一電源以在該反應空間中產生電漿；以及將一含鎢氣體供應到該基板上，其中該含鎢氣體的供應是在供應該還原氣體的同時間歇地進行。
  2. 如請求項1所述之方法，其中該還原氣體以及該含鎢氣體透過彼此獨立的路徑被供應至該基板上。
  3. 如請求項1所述之方法，其中該電源的施加是在供應該還原氣體的同時間歇地進行，並且該含鎢氣體的供應是在施加該電源以於該反應空間中產生電漿的同時進行。
  4. 如請求項3所述之方法，其中該電源的施加是在供應該含鎢氣體之前開始。
  5. 如請求項1所述之方法，更包含在供應該還原氣體之前將一含矽氣體供應至該基板上。
  6. 如請求項5所述之方法，其中該含矽氣體的供應會在供應該還原氣體之前完成。
  7. 如請求項3所述之方法，其中該電源的施加會在完成該含鎢氣體的供應時完成。
  8. 如請求項3所述之方法，更包含在沒有施加該電源時吹除該反應空間。
  9. 一種形成薄膜的方法，包含：將一還原氣體供應至位於一反應空間中的一基板上；將一鎢薄膜沉積於該基板上；以及移除殘留在該鎢薄膜上的多個雜質，其中該鎢薄膜的沉積以及該些雜質的移除是在供應該還原氣體的同時交替地進行。
  10. 如請求項9所述之方法，其中該鎢薄膜的沉積是藉由在該反應空間中產生電漿並將一含鎢氣體供應至該基板上來進行。
  11. 如請求項10所述之方法，其中該還原氣體以及該含鎢氣體透過彼此獨立的路徑被供應至該基板上。
  12. 如請求項9所述之方法，更包含在供應該還原氣體之前於該基板上形成一矽層體。
  13. 如請求項12所述之方法，其中該鎢薄膜的沉積是藉由用鎢原子取代含在該矽層體中的矽原子來進行。
  14. 如請求項10所述之方法，其中該些雜質的移除是藉由在該反應空間中產生電漿並停止將該含鎢氣體供應至該基板上來進行。
  15. 如請求項10所述之方法，更包含在沉積該鎢薄膜以及移除該些雜質之間吹除該反應空間。
  16. 如請求項15所述之方法，其中吹除該反應空間是以沒有在該反應空間中產生電漿的方式來進行。
  17. 如請求項10所述之方法，其中該還原氣體包含氫氣，該含鎢氣體包含六氟化鎢氣體，並且該些雜質包含氟成分。
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