TW202225473A - 陳化處理腔室之方法 - Google Patents
陳化處理腔室之方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202225473A TW202225473A TW110138519A TW110138519A TW202225473A TW 202225473 A TW202225473 A TW 202225473A TW 110138519 A TW110138519 A TW 110138519A TW 110138519 A TW110138519 A TW 110138519A TW 202225473 A TW202225473 A TW 202225473A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- precursor gas
- aged
- film
- power
- carbon
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- C23C16/26—Deposition of carbon only
-
- 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
- C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
- C23C16/4404—Coatings or surface treatment on the inside of the reaction chamber or on parts thereof
-
- 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
- C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
- C23C16/4405—Cleaning of reactor or parts inside the reactor by using reactive gases
-
- 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
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
-
- 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
- H01J37/32449—Gas control, e.g. control of the gas flow
-
- 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
- H01J37/32458—Vessel
- H01J37/32522—Temperature
-
- 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
- H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
- H01J37/32853—Hygiene
- H01J37/32862—In situ cleaning of vessels and/or internal parts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Public Health (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
本揭示的實施例係關於半導體處理。更具體地,本揭示的實施例係關於用於陳化處理腔室的一或多個部件的方法。在至少一個實施例中,一種用於陳化處理腔室的方法包括在約4 mTorr至約20 mTorr的腔室壓力及低於約200℃或約200℃至約400℃的溫度下將陳化膜沉積到處理腔室的部件上。方法包括將沉積膜沉積到陳化膜上。在至少一個實施例中,方法包括將含氮氣體引入陳化膜以形成氮處理的陳化膜。在將沉積膜沉積到陳化膜上之前執行將含氮氣體引入陳化膜。
Description
本揭示的實施例係關於半導體處理。更具體地,本揭示的實施例係關於用於陳化處理腔室的一或多個部件的方法。
半導體處理涉及多種不同的化學及物理製程,其中在基板上產生小積體電路。構成積體電路的材料的層藉由化學氣相沉積、物理氣相沉積、磊晶生長、化學處理、電化學製程及類似者產生。
典型的半導體處理腔室包括界定處理區域的腔室主體、適用於將氣體從氣體供應器供應到處理區域中的氣體分配組件、用於激發處理氣體以處理在基板支撐組件上定位的基板的氣體激發器(例如,電漿產生器)、及氣體排放裝置。在電漿處理期間,激發的氣體經常由離子、自由基、及/或其他高度反應物質構成,該等物質蝕刻及腐蝕處理腔室部件的暴露部分,例如,在處理期間固持基板的靜電夾盤。此外,處理副產物經常在腔室部件上沉積,該等腔室部件必須通常用高度反應氟化物定期清潔。由此,為了維持處理腔室的清潔度,執行定期清潔製程以從處理腔室移除副產物。在處理及清潔期間來自反應物質的侵蝕減少腔室部件的壽命並且增加維護頻率。此外,來自腔室部件的經腐蝕部分的薄片,諸如氟化鋁(AlF),可在基板處理期間變成顆粒污染源。另外,在清潔製程期間在相對高溫的部件表面上形成的AlF
3可以升華,但稍後在清潔製程之後在相對低溫的腔室部件表面(諸如噴頭)上沉積。此殘留物沉積可以導致過早腔室部件故障及頻繁腔室維護。
已經進行嘗試以藉由將保護材料(例如,層)沉積到一或多個處理腔室部件上來保護(「陳化」)腔室部件。然而,習知的陳化方法對於在低壓(及/或低溫)下操作的CVD腔室不起作用。此低壓/低溫CVD腔室可以有利地用於將進階的圖案化膜沉積到基板上,諸如硬遮罩膜,例如,非晶碳硬遮罩膜。由於用於此種腔室的低壓、低溫、及/或較大處理體積,(腔室部件的)習知陳化方法提供了易於剝落並且對處理腔室的部件具有較差黏著性的材料(例如,層)。此種剝落及較差黏著性可以在處理期間促進基板的污染。
由此,需要用於維護處理腔室的清潔度及腔室部件的完整性以增加腔室部件的壽命並且提供高品質的經處理晶圓的改進的製程。
本揭示的實施例係關於半導體處理。更具體地,本揭示的實施例係關於用於陳化處理腔室的一或多個部件的方法。
在至少一個實施例中,一種用於陳化處理腔室的方法包括在約4 mTorr至約20 mTorr的腔室壓力及低於約200℃或約200℃至約400℃的溫度下將陳化膜沉積到處理腔室的部件上。方法包括將沉積膜沉積到陳化膜上。
在至少一個實施例中,一種方法包括將陳化膜沉積到部件上,包括以第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體的第一流量比流動第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體。方法包括將第一流量比調節到第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體的第二流量比。
在至少一個實施例中,一種用於陳化處理腔室的方法包括在約4 mTorr至約20 mTorr的腔室壓力及低於約200℃或約200℃至約400℃的溫度下將第一陳化膜沉積到處理腔室的部件上。方法包括將第二陳化膜沉積到第一陳化膜上。方法包括將沉積膜沉積到第二陳化膜上。沉積第一陳化膜包括使第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體流動到處理腔室中。
在至少一個實施例中,一種用於陳化處理腔室的方法包括在約4 mTorr至約20 mTorr的腔室壓力及低於約200℃或約200℃至約400℃的溫度下將第一陳化膜沉積到處理腔室的部件上。方法包括將複數個額外陳化膜沉積到第一陳化膜上。方法包括將沉積膜沉積到複數個額外陳化膜上。沉積第一陳化膜包含使第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體流動到處理腔室中。
本揭示的實施例係關於半導體處理。更具體地,本揭示的實施例係關於用於陳化處理腔室的一或多個部件的方法。
本揭示的方法可以藉由提供在沉積膜與腔室部件之間設置的陳化膜來提供保護材料(沉積膜)的減少的剝落及沉積膜到腔室部件的改進的黏著性。例如,沉積膜可以具有約400 MPa或更小(壓縮)的固有應力,諸如約100 MPa至約300 MPa(壓縮),而腔室部件(例如,含鋁部件)可以具有約800 MPa或更大(壓縮)的固有應力,諸如約900 MPa至約1,200 MPa(壓縮)。此外或替代地,腔室部件可以具有約100 MPa或更大(拉伸)的固有應力,諸如約200 MPa至約500 MPa(拉伸)。沉積膜及腔室部件的固有應力的此種不匹配促進沉積膜及腔室部件的剝落及較差黏著性。然而,發明者已經發現,藉由控制陳化膜的固有應力,陳化膜可以經定製以有利地附著到在陳化膜的一側上的沉積膜並且附著到在陳化膜的相對側面上的腔室部件。發明者已經發現實現此種改進的多個途徑。出於本揭示的目的,固有應力可以藉由以下操作來決定:將試樣黏附在腔室部件上,沉積將在試樣上量測的膜,移除其上沉積有膜的試樣,及使用任何適宜的光譜技術分析膜。可適用於從本揭示的示例性態樣獲益的處理腔室的實例包括可從位於加利福尼亞州聖克拉拉市的應用材料公司購買的PIONEER
TMPECVD系統。可以設想包括來自其他製造商的彼等的其他處理腔室及/或處理平台可適用於從本揭示的態樣獲益。
在一些實施例中,如第1圖所示,用於陳化處理腔室(例如,處理腔室的一或多個部件)的方法100包括在約4 mTorr至約20 mTorr的腔室壓力及低於約200℃或約200℃至約400℃的溫度下將陳化膜沉積102到處理腔室的部件上。方法可以包括將沉積膜沉積104到陳化膜上。在至少一個實施例中,溫度係從約100℃至約200℃。或者,溫度可係約200℃至約400℃,諸如約250℃至約350℃。較高溫度可以提供較佳的膜品質、黏著性、及/或較低的固有應力(與使用較低溫度的製程相比)。例如,因為(1)陳化膜及沉積膜,及/或(2)陳化膜及腔室部件可以在一定程度上更好地相互擴散(與使用較低溫度的製程相比),可以改進黏著性。然而,使用較高溫度增加執行方法的成本。
沉積陳化膜可以包括使第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體流動到處理腔室中。沉積沉積膜可以包括使第二含碳前驅物氣體及第二惰性前驅物氣體流動到處理腔室中。第二含碳前驅物氣體與第一含碳前驅物氣體相同或不同,並且第二惰性前驅物氣體與第一惰性前驅物氣體相同或不同。在一些實施例中,第一含碳前驅物氣體及/或第二含碳前驅物氣體係乙炔。在一些實施例中,第一惰性前驅物氣體及/或第二惰性前驅物氣體係氦氣。
使第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體流動到處理腔室中可以包括使第一含碳前驅物氣體以約100 sccm至約600 sccm的流動速率流動到處理腔室中,並且使第一惰性前驅物氣體以約150 sccm至約800 sccm的流動速率流動到處理腔室中。此等流動速率係基於經設計為處理300 mm晶圓的腔室。
沉積膜可以係含非晶碳的膜。在一些實施例中,沉積膜具有約400 MPa或更小(壓縮)的固有應力,諸如約100 MPa至約300 MPa(壓縮)。腔室部件係含金屬部件,諸如鋁或鋁合金。腔室部件可以具有約800 MPa或更大(壓縮)的固有應力,諸如約900 MPa至約1,200 MPa(壓縮)。此外或替代地,腔室部件可以具有約100 MPa或更大(拉伸)的固有應力,諸如約200 MPa至約500 MPa(拉伸)。
將沉積膜沉積到陳化膜上係在約4 mTorr至約20 mTorr的腔室壓力及低於約200℃的溫度下執行。將沉積膜沉積到陳化膜上藉由使第二含碳前驅物氣體以約200 sccm至約400 sccm的流動速率流動到處理腔室中來執行。在一些實施例中,將沉積膜沉積到陳化膜上包括將約1 kW至約6 kW的RF功率提供到處理腔室。
方法可進一步包括將含氮氣體引入陳化膜以形成氮處理的陳化膜。將含氮氣體引入陳化膜可以在將沉積膜沉積到陳化膜上之前執行。
將含氮氣體引入陳化膜可以在約4 mTorr至約20 mTorr的腔室壓力及/或低於約200℃的溫度下執行。含氮氣體可以包括任何適宜的含氮氣體,諸如氨。將含氮氣體引入陳化膜可以包括使含氮氣體以約25 sccm至約1,000 sccm(諸如約50 sccm至約600 sccm)的流動速率流動到處理腔室中。將含氮氣體引入陳化膜可包括將約100 kW至約4,000 kW的RF功率提供到處理腔室以激活含氮氣體。
將含氮氣體引入本揭示的陳化膜可以提供氮封端的表面,該表面為沉積膜提供成核位點,從而提供改進的到沉積膜的黏著性及受控制的沉積膜的結合結構的黏著性(例如,沉積層的低固有應力)。因為將含氮氣體引入陳化膜可以在低溫及/或低壓下執行,氮處理可以主要發生在陳化膜的表面處,從而促進到沉積膜的結合及沉積膜的成核。此外,因為沉積膜可以在低溫及/或低壓下沉積,沉積層可以具有低氮含量,從而降低沉積膜的固有應力及剝落。
處理腔室的部件可以係任何適宜的部件,諸如腔室壁、間隔件、基板支撐件(諸如邊緣環)、及類似者。在至少一個實施例中,部件不係晶圓,例如,不係半導體晶圓。例如,製程可以包括將惰性基板放置在腔室的基座上並且執行陳化方法。在一些實施例中,處理腔室的部件係處理腔室的內壁。內壁可以大於習知CVD腔室的壁,諸如Pioneer
TM處理腔室的壁。大的壁習知地非常難以適當陳化,並且本揭示的方法可以克服此種限制。
分級陳化膜。
在可與其他實施例相結合的一些實施例中,將陳化膜沉積到部件上包括以第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體的第一流量比流動第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體。方法包括將第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體的第一流量比調節到第二流量比。將第一流量比調節到第二流量比提供了對陳化膜的表面的結合結構(例如,sp
2與sp
3碳含量)的控制。例如,將第一流量比緩慢地調節到第二流量比可以提供結合結構從部件上設置的陳化膜的側面到其上設置有沉積膜的陳化膜的側面逐漸改變的分級陳化膜。陳化膜的表面的雜合可以影響陳化膜的表面對腔室部件及沉積膜的黏著性。較高sp
2特性提供了增加的固有應力。例如,與習知陳化方法的材料相比,第一流量比可以促進(陳化膜的第一表面的)高固有應力用於有利地黏著到腔室部件,而第二流量比可以提供(陳化的第二側面的)低固有應力,提供沉積膜及/或陳化膜的減少的剝落。
在一些實施例中,陳化膜係含非晶碳的膜。在一些實施例中,陳化膜具有約300 MPa至約800 MPa(壓縮)的固有應力。陳化膜可以從第一側面上的約300 MPa至約550 MPa(壓縮)進展到第二側面上的約550 MPa至約800 MPa(壓縮)。陳化膜的固有應力的梯度提供了改進的黏著性及減少的剝落(與高溫/高壓CVD腔室的習知陳化膜相比)。
在至少一個實施例中,第一流量比係約1:1至約1:2。在一些實施例中,第二流量比係約10:1至約1:1或約1:2至約1:10。例如,高乙炔與氦氣的比率可以提供較高的固有應力(與較低比率相比)。稀釋的乙炔越多(例如,1:10比率),則將形成固有應力越低的材料。
將第一流量比調節到第二流量比可以約1 sccm/sec至約20 sccm/sec的速率執行。
將陳化膜沉積到部件上可以包括將第一RF功率提供到腔室(例如,從腔室(例如,基座)的底部電極提供)、及將第一RF功率調節到第二RF功率。將第一RF功率調節到第二RF功率提供了對陳化膜的表面的結合結構(例如,sp
2與sp
3碳含量)的控制。例如,將第一RF功率緩慢地調節到第二RF功率可以提供結合結構從部件上設置的陳化膜的側面到其上設置有沉積膜的陳化膜的側面逐漸改變的分級陳化膜。例如,第一RF功率可以促進(陳化膜的第一表面的)高固有應力用於有利地黏著到腔室部件,而第二RF功率可以提供(陳化膜的第二側面的)低固有應力用於有利地黏著到沉積層。與習知陳化方法的材料相比,有利黏著提供了沉積膜及/或陳化膜的減少的剝落。
在一些實施例中,方法包括將第一RF功率以約20 W/sec至約500 W/sec的速率調節到第二RF功率。在至少一個實施例中,第一RF功率及第二RF功率獨立地係約1 kW至約6 kW。例如,第一RF功率可係從約1 kW至約4 kW並且第二RF功率可係從約4 kW至約6 kW。低RF功率提供了具有高固有應力的材料,而高RF功率提供了具有低固有應力的材料。
在一些實施例中,陳化膜可以具有約100 nm至約700 nm的厚度。沉積膜可具有約500 nm至約3微米的厚度。
方法可進一步包括將含氮氣體引入陳化膜以形成氮處理的陳化膜。將含氮氣體引入陳化膜可以在將沉積膜沉積到陳化膜上之前執行。在一些實施例中,將含氮氣體引入陳化膜可以在約4 mTorr至約20 mTorr的腔室壓力及低於約200℃的溫度下執行。含氮氣體可以包括任何適宜的含氮氣體,諸如氨。
將含氮氣體引入陳化膜可以包括使含氮氣體以約25 sccm至約1,000 sccm(諸如約50 sccm至約600 sccm)的流動速率流動到處理腔室中。在一些實施例中,將含氮氣體引入陳化膜包含將約100 kW至約4,000 kW的RF功率提供到處理腔室。
雙層陳化膜
在一些實施例中,一種用於陳化處理腔室的方法包括在約4 mTorr至約20 mTorr的腔室壓力及低於約200℃或從約200℃至約400℃的溫度下將第一陳化膜沉積到處理腔室的部件上。在一些實施例中,溫度係約100℃至約200℃。或者,在一些實施例中,溫度係約200℃至約400℃,諸如約250℃至約300℃。沉積第一陳化膜包括使第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體流動到處理腔室中。方法包括將第二陳化膜沉積到第一陳化膜上。
在一些實施例中,第一陳化膜及/或第二陳化膜係含非晶碳的膜。在一些實施例中,第一陳化膜及/或第二陳化膜具有獨立地約300 MPa至約800 MPa(壓縮)的固有應力。在一些實施例中,第一陳化膜具有約550 MPa至約800 MPa(壓縮)的固有應力。在至少一個實施例中,第二陳化膜具有約300 MPa至約550 MPa(壓縮)的固有應力。
將第二陳化膜沉積到第一陳化膜上可以在約4 mTorr至約20 mTorr的腔室壓力及低於約200℃的溫度下執行。沉積第二陳化膜可以包括使第二含碳前驅物氣體及第二惰性前驅物氣體流動到處理腔室中。
方法可進一步包括將沉積膜沉積到第二陳化膜上。沉積沉積膜可以包括使第三含碳前驅物氣體及第三惰性前驅物氣體流動到處理腔室中。第二含碳前驅物氣體與第一或第三含碳前驅物氣體相同或不同,並且第二惰性前驅物氣體與第一或第三惰性前驅物氣體相同或不同。同樣,第三含碳前驅物氣體與第一或第二含碳前驅物氣體相同或不同並且第三惰性前驅物氣體與第一或第二惰性前驅物氣體相同或不同。在一些實施例中,第一含碳前驅物氣體及/或第二含碳前驅物氣體包括乙炔。在一些實施例中,第一惰性前驅物氣體及/或第二惰性前驅物氣體包括氦氣。
將第一陳化膜沉積到部件上可以包括以第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體的第一流量比流動第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體。將第二陳化膜沉積到第一陳化膜上可以包括將第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體的第一流量比調節到第二流量比。將第一流量比調節到第二流量比提供了對陳化膜的表面的結合結構(例如,sp
2與sp
3碳含量)的控制。例如,將第一流量比快速地調節到第二流量比可以提供結合結構從部件上設置的第一陳化膜的側面到其上設置有沉積膜的第二陳化膜的側面改變的雙層陳化膜。例如,第一流量比可以促進(第一陳化膜的)高固有應力用於有利地黏著到腔室部件,而第二流量比可以提供(第二陳化膜的)低固有應力用於有利地黏著到沉積層。與習知陳化方法的材料相比,有利黏著提供了沉積膜及/或陳化膜的減少的剝落。
在一些實施例中,第一流量比係約1:1至約1:2。在至少一個實施例中,第二流量比係約10:1至約1:1或約1:2至約1:10。
將第一流量比調節到第二流量比可以約1秒或更小(諸如約0.5秒或更小)的速率執行。
在一些實施例中,將第一陳化膜沉積到部件上包括將第一RF功率提供到腔室。將第二陳化膜沉積到第一陳化膜上可以包括將第一RF功率調節到第二RF功率。將第一RF功率調節到第二RF功率可以約1秒或更小(諸如約0.5秒或更小)的速率執行。
將沉積膜沉積到第二陳化膜上可以在約4 mTorr至約20 mTorr的腔室壓力及低於約200℃的溫度下執行。將沉積膜沉積到第二陳化膜上可以藉由使第三含碳前驅物氣體以約200 sccm至約400 sccm的流動速率流動到處理腔室中來執行。
在一些實施例中,第一含碳前驅物氣體、第二含碳前驅物氣體、及/或第三含碳前驅物氣體包括乙炔。在一些實施例中,第一惰性前驅物氣體、第二惰性前驅物氣體、及/或第三惰性前驅物氣體包括氦氣。將沉積膜沉積到第二陳化膜上可以包括將約1 kW至約6 kW的RF功率提供到處理腔室。
在至少一個實施例中,使第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體流動到處理腔室中可以包括使第一含碳前驅物氣體以約100 sccm至約600 sccm的流動速率流動到處理腔室中,並且使第一惰性前驅物氣體以約150 sccm至約800 sccm的流動速率流動到處理腔室中。使第二含碳前驅物氣體及第二惰性前驅物氣體流動到處理腔室中可以包括使第二含碳前驅物氣體以約100 sccm至約600 sccm的流動速率流動到處理腔室中。第二含碳前驅物氣體的流動速率可以與第一含碳前驅物氣體的流動速率不同。使第二惰性前驅物氣體流動到處理腔室中可以約150 sccm至約800 sccm的流動速率執行。第二惰性前驅物氣體的流動速率可以與第一惰性前驅物氣體的流動速率不同。
將第一陳化膜沉積到部件上可以包括將第一RF功率提供到腔室。將第二陳化膜沉積到第一陳化膜上可以包括將第二RF功率提供到腔室,其中第二RF功率與第一RF功率不同。第一RF功率可以經調節為第二RF功率。提供與第一RF功率不同的第二RF功率提供了對陳化膜的表面的結合結構(例如,sp
2與sp
3碳含量)的控制。例如,將第一RF功率快速地調節到第二RF功率可以提供結合結構從部件上設置的陳化膜的側面到其上設置有沉積膜的陳化膜的側面改變的分級陳化膜。例如,第一RF功率可以促進(第一陳化膜的)高固有應力用於有利地黏著到腔室部件,而第二RF功率可以提供(第二陳化膜的)低固有應力用於有利地黏著到沉積層。與習知陳化方法的材料相比,有利黏著提供了沉積膜及/或陳化膜的減少的剝落。
在一些實施例中,第一RF功率及第二RF功率獨立地係約1 kW至約6 kW。在至少一個實施例中,第一RF功率係從約1 kW至約3 kW並且第二RF功率係從約3 kW至約6 kW。
在一些實施例中,第一陳化膜及第二陳化膜可以具有約100 nm至約700 nm的組合厚度。第一陳化膜與第二陳化膜的厚度比可以係從約2:1至約1:10,諸如約1:1。沉積膜可以具有約500 nm至約3微米的厚度。
方法可進一步包括將含氮氣體引入第二陳化膜以形成氮處理的陳化膜。將含氮氣體引入第二陳化膜可以在將沉積膜沉積到第二陳化膜上之前執行。在一些實施例中,將含氮氣體引入第二陳化膜可以在約4 mTorr至約20 mTorr的腔室壓力及低於約200℃的溫度下執行。含氮氣體可以包括任何適宜的含氮氣體,諸如氨。
將含氮氣體引入第二陳化膜可以包括使含氮氣體以約25 sccm至約1,000 sccm(諸如約50 sccm至約600 sccm)的流動速率流動到處理腔室中。在一些實施例中,將含氮氣體引入第二陳化膜包括將約100 kW至約4,000 kW的RF功率提供到處理腔室。
多層陳化膜
本揭示的方法可以包括在約4 mTorr至約20 mTorr的腔室壓力及低於約200℃或約200℃至約400℃的溫度下將第一陳化膜沉積到處理腔室的部件上。溫度可以係約100℃至約200℃。或者,溫度可以係約200℃至約400℃,諸如約250℃至約300℃。方法包括將複數個額外陳化膜沉積到第一陳化膜上。方法可以包括將沉積膜沉積到複數個額外陳化膜上。
在一些實施例中,第一陳化膜及/或複數個額外陳化膜的一或多個膜係含非晶碳的膜。在一些實施例中,第一陳化膜及/或複數個額外陳化膜的一或多個膜具有獨立地為約300 MPa至約800 MPa(壓縮)的固有應力。在一些實施例中,第一陳化膜具有約550 MPa至約800 MPa(壓縮)的固有應力。在至少一個實施例中,複數個額外陳化膜的一或多個膜具有獨立地為約300 MPa至約550 MPa(壓縮)的固有應力。
沉積第一陳化膜可以包括使第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體流動到處理腔室中。
複數個額外陳化膜可係約3個額外陳化膜至約14個額外陳化膜,諸如約4個額外陳化膜至約10個額外陳化膜,諸如約4個額外陳化膜至約8個額外陳化膜。在一些實施例中,沉積複數個額外陳化膜包括藉由使第二含碳前驅物氣體及第二惰性前驅物氣體流動到處理腔室中來將第二陳化膜沉積到第一陳化膜上。沉積複數個額外陳化膜可以包括藉由使第三含碳前驅物氣體及第三惰性前驅物氣體流動到處理腔室中來將第三陳化膜沉積到第二陳化膜上。沉積複數個額外陳化膜可以包括藉由使第四含碳前驅物氣體及第四惰性前驅物氣體流動到處理腔室中來將第四陳化膜沉積到第三陳化膜上。第二、第三、及第四含碳前驅物氣體獨立地彼此相同或不同。在一些實施例中,第一含碳前驅物氣體、第二含碳前驅物氣體、第三含碳前驅物氣體、及/或第四含碳前驅物氣體包括乙炔。第二、第三、及第四惰性前驅物氣體獨立地彼此相同或不同。在一些實施例中,第一惰性前驅物氣體、第二惰性前驅物氣體、第三惰性前驅物氣體、及/或第四惰性前驅物氣體包含氦氣。
在一些實施例中,沉積複數個額外陳化膜包括藉由使第五含碳前驅物氣體及第五惰性前驅物氣體流動到處理腔室中來將第五陳化膜沉積到第四陳化膜上。方法可以包括藉由使第六含碳前驅物氣體及第六惰性前驅物氣體流動到處理腔室中來將第六陳化膜沉積到第五陳化膜上。方法可以包括藉由使第七含碳前驅物氣體及第七惰性前驅物氣體流動到處理腔室中來將第七陳化膜沉積到第六陳化膜上。方法可以包括藉由使第八含碳前驅物氣體及第八惰性前驅物氣體流動到處理腔室中來將第八陳化膜沉積到第七陳化膜上。第五、第六、第七、及第八含碳前驅物氣體獨立地彼此相同或不同。在一些實施例中,第一含碳前驅物氣體、第二含碳前驅物氣體、第三含碳前驅物氣體、第四含碳前驅物氣體、第五含碳前驅物氣體、第六含碳前驅物氣體、第七含碳前驅物氣體、及/或第八含碳前驅物氣體包括乙炔。第五、第六、第七、及第八惰性前驅物氣體獨立地彼此相同或不同。在一些實施例中,第一惰性前驅物氣體、第二惰性前驅物氣體、第三惰性前驅物氣體、第四惰性前驅物氣體、第五惰性前驅物氣體、第六惰性前驅物氣體、第七惰性前驅物氣體、及/或第八惰性前驅物氣體包括氦氣。
在一些實施例中,沉積複數個額外陳化膜的一或多個陳化膜在約4 mTorr至約20 mTorr的腔室壓力及/或低於約200℃的溫度下執行。在至少一個實施例中,沉積複數個額外陳化膜的每個陳化膜在約4 mTorr至約20 mTorr的腔室壓力及低於約200℃的溫度下執行。
在一些實施例中,複數個額外陳化膜的每個陳化膜具有與複數個額外陳化膜的相鄰陳化膜不同的固有應力。例如,第三陳化膜具有與第二陳化膜及第四陳化膜不同的固有應力。同樣,在一些實施例中,第二陳化膜具有與第一陳化膜及第三陳化膜不同的固有應力。在一些實施例中,第一陳化膜具有與第三陳化膜、第五陳化膜、及/或第七陳化膜實質上相同的固有應力。在至少一個實施例中,第二陳化膜具有與第四陳化膜、第六陳化膜、及/或第八陳化膜實質上相同的固有應力。
將第一陳化膜沉積到部件上可以包括以第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體的第一流量比流動第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體。將第二陳化膜沉積到第一陳化膜上包含將第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體的第一流量比調節到第二流量比。將第三陳化膜沉積到第二陳化膜上可以包括將第二含碳前驅物氣體及第二惰性前驅物氣體的第二流量比調節到第三流量比。將第四陳化膜沉積到第三陳化膜上可以包括將第三含碳前驅物氣體及第三惰性前驅物氣體的第三流量比調節到第四流量比。在一些實施例中,第一流量比及第三流量比獨立地係約1:1至約1:2。第二流量比及第四流量比可以係約10:1至約1:1或約1:2至約1:10。
將第一流量比調節到第二流量比、將第二流量比調節到第三流量比、及/或將第三流量比調節到第四流量比可以獨立地約1秒或更小(諸如約0.5秒或更小)的速率執行。
將第五陳化膜沉積到第四陳化膜上可以包括以第五含碳前驅物氣體及第五惰性前驅物氣體的第五流量比流動第五含碳前驅物氣體及第五惰性前驅物氣體。將第六陳化膜沉積到第五陳化膜上包含將第五含碳前驅物氣體及第五惰性前驅物氣體的第五流量比調節到第六流量比。將第七陳化膜沉積到第六陳化膜上可以包括將第六含碳前驅物氣體及第六惰性前驅物氣體的第六流量比調節到第七流量比。將第八陳化膜沉積到第七陳化膜上可以包括將第七含碳前驅物氣體及第七惰性前驅物氣體的第七流量比調節到第八流量比。在一些實施例中,第五流量比及第七流量比獨立地係約1:1至約1:2。第六流量比及第八流量比可係約10:1至約1:1或約1:2至約1:10。
將第一流量比調節到第二流量比、將第二流量比調節到第三流量比、將第三流量比調節到第四流量比、將第四流量比調節到第五流量比、將第五流量比調節到第六流量比、將第六流量比調節到第七流量比、及/或將第七流量比調節到第八流量比可以獨立地約1秒或更小(諸如約0.5秒或更小)的速率執行。
將第一流量比調節到第二流量比、將第二流量比調節到第三流量比、將第三流量比調節到第四流量比等提供了對總陳化膜結構的表面的結合結構(例如,sp
2與sp
3碳含量)的控制。例如,將流量比快速地調節到另一流量比(例如,交替流量比1至2至3(例如,與1相同)至4(例如,與2相同)等)可以提供交替陳化膜結構,其中結合結構從一個陳化膜到相鄰陳化膜交替改變。(總陳化膜結構)的陳化膜的表面的雜化可以影響陳化膜結構的表面對腔室部件及沉積層的黏著性。較高sp
2特性提供了增加的固有應力。例如,第一流量比、第三流量比、第五流量比、及/或第七流量比可以促進(陳化膜的表面的)高固有應力用於有利地黏著到腔室部件,而第二流量比、第四流量比、第六流量比、及/或第八流量比可以提供(總陳化膜結構的)低固有應力用於有利地黏著到沉積層。交替沉積膜提供總陳化膜結構的低固有應力(及在獨立膜之中歸因於每個膜的厚度的低固有應力),該低固有應力促進到相鄰部件(諸如腔室部件及沉積膜)的黏著性。與習知陳化方法的材料相比,有利黏著提供了沉積膜及/或陳化膜的減少的剝落。
方法可以包括藉由將第一RF功率提供到腔室來將第一陳化膜沉積到部件上。將第二陳化膜沉積到第一陳化膜上可以包括將第一RF功率調節到第二RF功率。將第三陳化膜沉積到第二陳化膜上可以包括將第二RF功率調節到第三RF功率。將第四陳化膜沉積到第三陳化膜上可以包括將第三RF功率調節到第四RF功率。將第一RF功率調節到第二RF功率、將第二RF功率調節到第三RF功率、及/或將第三RF功率調節到第四RF功率可以獨立地約1秒或更小(諸如約0.5秒或更小)的速率執行。在一些實施例中,第一RF功率、第二RF功率、第三RF功率、及/或第四RF功率獨立地係約1 kW至約6 kW。在一些實施例中,第一RF功率及/或第三RF功率獨立地係約1 kW至約3 kW。在至少一個實施例中,第二RF功率及/或第四RF功率獨立地係約3 kW至約6 kW。
在一些實施例中,將第五陳化膜沉積到第四陳化膜上包括將第四RF功率調節到第五RF功率。將第六陳化膜沉積到第五陳化膜上可以包括將第五RF功率調節到第六RF功率。將第七陳化膜沉積到第六陳化膜上可以包括將第六RF功率調節到第七RF功率。將第八陳化膜沉積到第七陳化膜上包含將第七RF功率調節到第八RF功率。將第一RF功率調節到第二RF功率、將第二RF功率調節到第三RF功率、將第三RF功率調節到第四RF功率、將第四RF功率調節到第五RF功率、將第五RF功率調節到第六RF功率、將第六RF功率調節到第七RF功率、及/或將第七RF功率調節到第八RF功率可以獨立地約1秒或更小(諸如約0.5秒或更小)的速率執行。在一些實施例中,第一RF功率、第二RF功率、第三RF功率、第四RF功率、第五RF功率、第六RF功率、第七RF功率、及/或第八RF功率獨立地係約1 kW至約6 kW。在至少一個實施例中,第一RF功率、第三RF功率、第五RF功率及/或第七RF功率獨立地係約1 kW至約3 kW。第二RF功率、第四RF功率、第六RF功率、及/或第八RF功率可獨立地係約3 kW至約6 kW。
將第一RF功率調節到第二RF功率、將第二RF功率調節到第三RF功率、將第三RF功率調節到第四RF功率等提供了對總陳化膜結構的表面的結合結構(例如,sp
2與sp
3碳含量)的控制。例如,將RF功率快速地調節到另一RF功率(例如,交替RF功率1至2至3(例如,與1相同)至4(例如,與2相同)等)可以提供交替陳化膜結構,其中結合結構從一個陳化膜到相鄰陳化膜交替改變。(總陳化膜結構)的陳化膜的表面的雜化可以影響陳化膜結構的表面對腔室部件及沉積層的黏著性。較高sp
2特性提供了增加的固有應力。例如,第一RF功率、第三RF功率、第五RF功率、及/或第七RF功率可以促進(陳化膜的表面的)高固有應力用於有利地黏著到腔室部件,而第二RF功率、第四RF功率、第六RF功率、及/或第八RF功率可以提供(總陳化膜結構的第二側面的)低固有應力用於有利地黏著到沉積層。交替沉積膜提供總陳化膜結構的低固有應力,該低固有應力促進到相鄰部件(諸如腔室部件及沉積膜)的黏著性。與習知陳化方法的材料相比,有利黏著提供了沉積膜及/或陳化膜的減少的剝落。
在一些實施例中,使第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體流動到處理腔室中包括使第一含碳前驅物氣體以約100 sccm至約600 sccm的流動速率流動到處理腔室中,及/或使第一惰性前驅物氣體以約150 sccm至約800 sccm的流動速率流動到處理腔室中。
在一些實施例中,使第一惰性前驅物氣體、第二含碳前驅物氣體、第三含碳前驅物氣體、及/或第四含碳前驅物氣體流動到處理腔室中以獨立地約100 sccm至約600 sccm的流動速率執行。使第一惰性前驅物氣體、第二惰性前驅物氣體、第三惰性前驅物氣體、及第四惰性前驅物氣體流動到處理腔室中可以獨立地約150 sccm至約800 sccm的流動速率執行。
在一些實施例中,使第一惰性前驅物氣體、第二含碳前驅物氣體、第三含碳前驅物氣體、第四含碳前驅物氣體、第五含碳前驅物氣體、第六含碳前驅物氣體、第七含碳前驅物氣體、及/或第八含碳前驅物氣體流動到處理腔室中係以獨立地約100 sccm至約600 sccm的流動速率執行。使第一惰性前驅物氣體、第二惰性前驅物氣體、第三惰性前驅物氣體、第四惰性前驅物氣體、第五惰性前驅物氣體、第六惰性前驅物氣體、第七惰性前驅物氣體、及/或第八惰性前驅物氣體流動到處理腔室中可以獨立地約150 sccm至約800 sccm的流動速率執行。
第一陳化膜及複數個額外陳化膜可以具有約100 nm至約700 nm的組合厚度。例如,第一陳化膜可以具有約10 nm至約100 nm的厚度。複數個額外陳化膜的一或多個膜可以具有獨立地約10 nm至約100 nm的厚度。沉積膜可具有約500 nm至約3微米的厚度。
在一些實施例中,將沉積膜沉積到複數個額外陳化膜上在約4 mTorr至約20 mTorr的腔室壓力及低於約200℃的溫度下執行。將沉積膜沉積到複數個額外陳化膜上可以藉由使含碳前驅物氣體以約200 sccm至約400 sccm的流動速率流動到處理腔室中來執行。將沉積膜沉積到複數個額外陳化膜上可包括將約1 kW至約6 kW的RF功率提供到處理腔室。
方法可進一步包括將含氮氣體引入複數個額外陳化膜的一或多個膜以形成氮處理的陳化膜。例如,複數個膜可具有暴露於內部腔室體積的表面,例如,膜係沉積膜在其上沉積的膜/該膜。將含氮氣體引入複數個額外陳化膜的膜可以在將沉積膜沉積到複數個額外陳化膜的膜上之前執行。在一些實施例中,將含氮氣體引入膜係在約4 mTorr至約20 mTorr的腔室壓力及低於約200℃的溫度下執行。含氮氣體可以包括任何適宜的含氮氣體,諸如氨。
將含氮氣體引入膜可以包括使含氮氣體以約25 sccm至約1,000 sccm(諸如約50 sccm至約600 sccm)的流動速率流動到處理腔室中。在一些實施例中,將含氮氣體引入第二陳化膜包括將約100 kW至約4,000 kW的RF功率提供到處理腔室。
腔室硬體
本揭示的方法可以在製造電子元件時的基板處理中利用的基板處理腔室中執行。基板處理包括沉積製程、蝕刻製程、以及用於在基板上製造電子元件的其他低壓製程、電漿製程、及熱製程。
第2圖係適用於進行陳化製程的說明性處理腔室200的示意性橫截面側視圖。在一個實施例中,處理腔室200可經構造為將進階的圖案化膜沉積到基板上,諸如硬遮罩膜,例如,非晶碳硬遮罩膜。處理腔室200包括蓋300、在腔室主體292上設置的間隔件210、基板支撐件215、及可變壓力系統220。處理體積260在蓋300與基板支撐件215之間的間隔件210內部存在。
蓋300耦接到第一處理氣體源240。第一處理氣體源240可含有用於在基板支撐件215上支撐的基板218上形成膜的處理氣體,諸如前驅物氣體。舉例而言,前驅物氣體可包括含碳氣體。舉例而言,前驅物氣體可包括惰性氣體。舉例而言,前驅物氣體可包括氦氣。舉例而言,前驅物氣體可包括一或多種其他氣體。舉例而言,前驅物氣體可包括氣體的組合。在一些實施例中,前驅物氣體包括乙炔(C
2H
2)。
第二處理氣體源242經由穿過間隔件210設置的入口244流體耦接到處理體積260。舉例而言,第二處理氣體源242可含有處理氣體,諸如前驅物氣體。舉例而言,前驅物氣體可包括含碳氣體。舉例而言,前驅物氣體可包括惰性氣體。舉例而言,前驅物氣體可包括氦氣。舉例而言,前驅物氣體可包括一或多種其他氣體。舉例而言,前驅物氣體可包括氣體的組合。在一些實施例中,前驅物氣體包括C
2H
2。
在一些實施例中,針對基板(諸如晶圓)上的沉積,前驅物氣體到處理體積260中的總流動速率可係約200 sccm至約2 slm。在一些實施例中,前驅物氣體從第二處理氣體源242到處理體積160中的流動速率可調節前驅物氣體從第一處理氣體源240到處理體積260中的流動速率,使得組合的前驅物氣體均勻地分佈在處理體積260中。複數個入口244繞著間隔件210圓周分佈。在一個實例中,可分別控制到入口244的每一者的氣體流動以進一步促進前驅物氣體在處理體積260內的均勻分佈。
蓋300包括板302。板302經由豎管205耦接到間隔件210,但可以設想,可省去豎管205並且板302可直接耦接到間隔件210。在可與其他實施例相結合的一些實施例中,豎管205可與板302整合。蓋300包括熱交換器224。熱交換器224可附接到板302或與板302整合。熱交換器224包括入口226及出口228。在其中熱交換器224與板302整合的實施例中,熱交換流體可從入口226穿過在板302中形成的通道230流動,並且離開出口228。
板302耦接到歧管246或與歧管246整合。板302藉由導管250(諸如混合安瓿)耦接到遠端電漿源262,該導管具有軸向通孔252以促進電漿穿過導管250的流動。儘管將導管250示出為耦接到歧管246,可以設想,歧管246可與導管250整合,使得導管250可直接耦接到板302。歧管246耦接到第一處理氣體源240及淨化氣體源256。第一處理氣體源240及淨化氣體源256兩者可藉由閥(未圖示)耦接到歧管246。
儘管蓋300可耦接到遠端電漿源262,但在一些實施例中,可省去遠端電漿源262。當存在時,遠端電漿源262可經由饋送管線耦接到清潔氣體源266,用於將清潔氣體提供到處理體積260。當不存在遠端電漿源262時,清潔氣體源266可直接耦接到導管250。當不存在遠端電漿源262時,清潔氣體源266可間接耦接到導管250。清潔氣體可穿過導管250提供。此外或替代地,在一些實施例中,清潔氣體穿過通道提供,該通道亦將前驅物氣體傳遞到處理體積260中。舉例而言,清潔氣體可包括含氧氣體,諸如分子氧(O
2)及/或臭氧(O
3)。舉例而言,清潔氣體可包括含氟氣體,諸如NF
3。舉例而言,清潔氣體可包括一或多種其他氣體。舉例而言,清潔氣體可包括氣體的組合。
基板支撐件215耦接到RF電源270。RF電源270可係低頻RF電源(例如,約2 MHz至約13.56 MHz)。將注意,亦設想其他頻率。在一些實現方式中,RF電源270係混頻RF電源,從而提供高頻及低頻功率兩者。利用雙頻RF電源改進了膜沉積。在一個實例中,利用RF電源270提供雙頻功率。約2 MHz至約13.56 MHz的第一頻率改進了化學物質到沉積膜中的佈植,而約13.56 MHz至約120 MHz的第二頻率增加膜的離子化及沉積速率。
RF電源270可用於產生或維持處理體積260中的電漿。例如,RF電源270可用於沉積製程期間。在沉積或蝕刻製程期間,RF電源270在處理體積260中提供約100瓦(W)至約20,000 W的功率以促進前驅物氣體的離子化。在可以與本文描述的其他實施例相結合的一個實施例中,脈衝RF電源270。在可以與本文描述的其他實施例相結合的另一實施例中,用於沉積的前驅物氣體包括氦氣及乙炔。在可以與本文描述的其他實施例相結合的一個實施例中,對沉積而言,以約10 sccm至約1,000 sccm的流動速率提供乙炔,並且以約50 sccm至約10,000 sccm的流動速率提供氦氣。
基板支撐件215耦接到致動器272(例如,升舉致動器),該致動器提供其在Z方向上的移動。基板支撐件215亦耦接到撓性的設施纜線278,此允許基板支撐件215的垂直移動,同時維持與第二RF電源270的通訊以及其他功率及流體連接。間隔件210在腔室主體292上設置。間隔件210的高度允許基板支撐件215在處理體積260內垂直移動。處理體積260限定腔室的內徑。在一些實施例中,腔室的內直徑係約10吋(inch)至約25吋,諸如約15吋至約20吋。間隔件210的高度可從約0.5吋至約20吋,諸如約3吋至約20吋,諸如約5吋至約15吋,諸如約7吋至約10吋。在一個實例中,基板支撐件215可相對於蓋300(例如,相對於板302的基準280)從第一距離274移動到第二距離276。在可與其他實施例相結合的一個實施例中,第二距離276係第一距離274的約三分之二。例如,在第一距離274與第二距離之間的差可係約5吋至約6吋。因此,從第1圖所示的位置,基板支撐件215可相對於板302的基準280移動約5吋至約6吋。在另一實例中,基板支撐件215固定在第一距離274及第二距離276中的一者處。
與習知電漿增強的化學氣相沉積(PECVD)製程相反,間隔件210大幅度增加在基板支撐件215與蓋300之間的距離(及因此增加其間的體積)。在基板支撐件215與蓋300之間增加的距離減少處理體積260中的離子化物質的碰撞,從而導致沉積具有較少固有應力的膜。以較少的固有應力沉積的膜促進其上形成膜的基板的改進的平面性(例如,較少彎曲)。減少的基板彎曲導致改進下游圖案化操作的精度。
可變壓力系統220包括第一泵282及第二泵284。第一泵282係可在清潔製程及/或基板移送製程期間利用的粗調泵。粗調泵大體經構造為用於移動較高體積流動速率及/或操作相對較高(儘管仍低於大氣壓)的壓力。在一個實例中,第一泵282在清潔製程期間在處理腔室200內維持小於50 mTorr的壓力。在另一實例中,第一泵282在處理腔室200內維持約0.5 mTorr至約10 Torr的壓力。在清潔操作期間利用粗調泵促進清潔氣體的相對較高的壓力及/或體積流動(與沉積操作相比)。在清潔操作期間相對較高的壓力及/或體積流動改進了腔室表面的清潔。
第二泵284可係渦輪泵或低溫泵。第二泵284用在沉積製程期間。第二泵284通常經構造為操作相對較低的體積流動速率及/或壓力。例如,第二泵284經構造為將處理腔室的處理體積260維持在小於約50 mTorr的壓力下。在另一實例中,第二泵284在處理腔室內維持約0.5 mTorr至約10 Torr的壓力。當沉積基於碳的硬遮罩時,在沉積期間維持的處理體積260的減小壓力促進沉積具有減小的中性應力及/或增加的sp
2-sp
3轉換的膜。因此,處理腔室200經構造為利用相對較低的壓力來改進沉積或陳化並且利用相對較高的壓力來改進清潔。
在可以與本文描述的其他實施例相結合的一些實施例中,第一泵282及第二泵284兩者用在沉積製程期間以將處理腔室的處理體積260維持在小於約50 mTorr的壓力下。在其他實施例中,第一泵282及第二泵284將處理體積260維持在約0.5 mTorr至約10 Torr的壓力下。閥286用於控制到第一泵282及第二泵284中的一者或兩者的傳導路徑。閥286亦提供來自處理體積260的對稱泵送。
處理腔室200亦包括基板移送埠285。基板移送埠285藉由內部門290及/或外部門291選擇性密封。門290及291中的每一者耦接到致動器288(亦即,門致動器)。門290及291促進處理體積260的真空密封。門290及291亦提供處理體積260內的對稱RF應用及/或電漿對稱性。在一個實例中,至少內部門290由促進傳導RF功率的材料(諸如不鏽鋼、鋁、或其合金)形成。在間隔件210與腔室主體292的界面處設置的密封件293(諸如O形環)進一步密封處理體積260。控制器294經配置為在處理期間控制處理腔室200的態樣。
控制器294可係基於處理器的系統控制器。例如,控制器294可經配置為控制處理腔室200的部分及處理參數。控制器294可包括可與記憶體及大量儲存裝置一起操作的可程式化中央處理單元(CPU)、輸入控制單元、顯示單元、電源供應器、時鐘、快取記憶體、輸入/輸出(I/O)電路、及耦接到處理系統200的各個部件以促進對製程的控制的類似者。
第3A圖係一些實施例的蓋300的部分橫截面圖。如第3A圖所示,可省去擋板258。蓋300包括板302。板302具有第一表面304及與第一表面304相對的第二表面306。在一些實施例中,可成形或構造板302的第二表面306。板302可具有在第一表面304中的凹陷308。凹陷308具有開口310及從開口310延伸到板302內的底板316的側壁312。在一些實施例中,開口310限定圓形。出於以下幾何描述的目的,板302可具有軸314,該軸大體垂直於第一表面304並且因此在第一表面304與第二表面306之間延伸。
如第3A圖所示,側壁312以與平行於軸314的基準線314’成銳角318從開口310延伸到底板316。因此,側壁312以與軸314成銳角318從開口310延伸到底板316。然而,可以設想,側壁312可從開口310延伸到實質上平行於軸314的底板316。銳角318可在零與80度之間,諸如在零與70度之間、諸如在零與60度之間、諸如在零與50度之間、諸如在零與40度之間、諸如在零與30度之間、諸如在零與20度之間、諸如在零與10度之間。在一些實施例中,如第3A圖所示,側壁312可從開口310延伸到底板316,使得開口310的橫截面積小於底板316的橫截面積,從而限定截錐形狀。
孔洞322的陣列320從凹陷308穿過板302延伸到第二表面306。每個孔洞322從凹陷308處的對應入口324延伸到第二表面306處的對應出口326。每個入口324在凹陷308的底板316處定位。然而,可以設想,每個入口324可在凹陷308的側壁312處定位,或每個入口324可在凹陷308的側壁312與底板316的交點處定位。在可與其他實施例相結合的一些實施例中,孔洞322的陣列320的一或多個孔洞322的入口324可在下列的一者處定位:底板316、側壁312、或底板316與側壁312的交點,並且孔洞322的陣列320的一或多個其他孔洞322的入口324可在下列的另一者處定位:底板316、側壁312、或底板316與側壁312的交點。換言之,陣列320具有複數個孔洞322,各自具有入口324,其中入口324獨立地在下列的一者處定位:底板316、側壁312、或底板316與側壁312的交點。
每個孔洞322具有穿過板302以與軸314成銳角328延伸的軌跡。銳角328在零與80度之間,諸如在零與70度之間、諸如在零與60度之間、諸如在零與50度之間、諸如在零與40度之間、諸如在零與30度之間、諸如在零與20度之間、諸如在零與10度之間。然而,可以設想,至少一個孔洞322可具有平行於軸314的軌跡。進一步設想,每個孔洞322可具有平行於軸314的軌跡。
如第3A圖所示,第二表面306包括突起330。在可與其他實施例相結合的一些實施例中,每個出口326可在突起330處定位。然而,可以設想其他構造。例如,每個出口326可能不在突起330處定位,或每個出口326可能在突起330的基底處定位。在可與其他實施例相結合的一些實施例中,孔洞322的陣列320的一或多個孔洞322的出口326可在下列的一者處定位:突起330、突起330的基底、或第二表面306遠離突起330的一部分,並且孔洞322的陣列320的一或多個其他孔洞322的出口326可在下列的另一者處定位:突起330、突起330的基底、或第二表面306遠離突起330的一部分。換言之,陣列320具有複數個孔洞322,各自具有出口326,其中每個出口326獨立地在突起33、突起330的基底、或第二表面306遠離突起330的一部分處定位。
突起330的形狀係具有側面332及端面334的截錐,但可以設想其他構造。在一些實施例中,突起330的形狀可類似於球體、橢球體、或圓柱體的一部分。在可與其他實施例相結合的一些實施例中,每個出口326可在側面332處定位,或每個出口326可在端面334處定位,或每個出口326可在側面332與端面334的交點處定位。在可與其他實施例相結合的一些實施例中,孔洞322的陣列320的一或多個孔洞322的出口326可在下列的一者處定位:側面332、端面334、或側面332與端面334的交點,並且孔洞322的陣列320的一或多個其他孔洞322的出口326可在下列的另一者處定位:側面332、端面334、及側面332與端面334的交點。換言之,陣列320具有複數個孔洞322,各自具有出口326,該出口獨立地在下列的一者處定位:側面332、端面334、或側面322與端面334的交點。在可與其他實施例相結合的一些實施例中,每個孔洞322的軌跡(其出口326在側面332處定位)與側面332相交的角度336可係實質上90度。
板302包括中心定位的噴頭340,該噴頭包括突起330(當存在時)及孔洞322的陣列320。如第3A圖所示,噴頭340與板302整合。然而,可以設想,噴頭340可永久地附接到板302或可移除地附接到板302。特別地在其中噴頭340與板302整合的實施例中,噴頭340及板302的佈置可促進處理體積260(包括板302、豎管205(當存在時)、及間隔件210)的整個殼體在使用期間完全接地,藉此抑制寄生電漿的產生。
孔洞322的陣列320可佈置為孔洞322的單個環或孔洞322的多個環。孔洞322的陣列320的孔洞322可以在環中以實質上均勻的間隔佈置。孔洞322的陣列320的孔洞322可以在環中以不均勻的間隔佈置。當利用孔洞322的多個環時,孔洞322的多個環可係同心的、非同心的、或佈置為群集。在可與其他實施例相結合的一些實施例中,孔洞322的多個環的一些環可佈置為同心、非同心、及群集中的一者,並且孔洞322的多個環的其他環可佈置為同心、非同心、及群集中的另一者。
亦設想孔洞322的其他佈置。例如,孔洞322的陣列320的孔洞322的至少一些可佈置為其他幾何圖案,諸如線、三角形、四邊形、五邊形、六邊形、及類似者。此外或替代地,孔洞322的陣列320的至少一些孔洞322可佈置為孔洞322的群集,從而限定規則圖案,諸如在相鄰孔洞322的對之間顯示一或多個均勻間隔尺寸的圖案。此外或替代地,孔洞3 22的陣列320的至少一些孔洞322可佈置為孔洞322的群集,從而限定不規則圖案,諸如在相鄰孔洞322的對之間顯示不均勻的間隔尺寸的圖案。
如第3B圖所示,孔洞322的陣列320佈置為孔洞322的兩個環,第一環342及第二環348。在可與其他實施例相結合的一些實施例中,孔洞322的陣列320的每個孔洞322的軌跡的角度328可實質上相同,例如,在彼此的1度內。然而,可以設想,孔洞322的陣列320的一些孔洞322的軌跡的角度328可與孔洞322的陣列320的其他孔洞322的軌跡的角度328不同。
藉由標準製造容差決定,孔洞322的陣列320的每個孔洞322的直徑可與每個其他孔洞322的直徑相同。然而,可以設想,孔洞322的陣列320的一些孔洞322的直徑可與孔洞322的陣列320的其他孔洞322的直徑不同。例如,具有第一直徑的孔洞322可佈置為第一群集或幾何形狀或圖案,並且具有與第一直徑不同的第二直徑的孔洞322可佈置為第二群集或幾何形狀或圖案。在此種實例中,第一群集或幾何形狀或圖案可具有與第二群集或幾何形狀或圖案的大小、形狀、及/或圖案類似的大小、形狀、及/或圖案。此外或替代地,第一群集或幾何形狀或圖案可具有與第二群集或幾何形狀或圖案的大小、形狀、及/或圖案不同的大小、形狀、及/或圖案。
在可與其他實施例相結合的一些實施例中,孔洞322的陣列320的每個孔洞322的直徑可係實質上均勻的。在一些實施例中,孔洞322的陣列320的每個孔洞322的直徑可係實質上不均勻的。例如,每個孔洞322的直徑可從每個入口324處的較大直徑漸縮到每個出口326處的較小直徑。或者,每個孔洞322的直徑可從每個入口324處的較小直徑漸縮到每個出口326處的較大直徑。或者,每個孔洞322的直徑可沿著每個孔洞322的長度的部分係均勻的,並且可過渡到不同直徑,使得入口324處的每個孔洞322的直徑可大於或小於出口326處的每個孔洞322的直徑。在可與其他實施例相結合的一些實施例中,孔洞322的陣列320的一些孔洞322的直徑可係實質上均勻的,並且孔洞322的陣列320的其他孔洞322的直徑可係實質上不均勻的。
孔洞322的陣列320的每個孔洞322的大小可藉由決定孔洞322的長度、孔洞322的直徑、孔洞322的直徑沿著孔洞322的長度的變化、或每個孔洞322的軌跡中的任何一或多個來選擇。在可與其他實施例相結合的一些實施例中,孔洞322的陣列320的孔洞322的數量及/或大小可根據一或多個預定的操作參數或限制來選擇。例如,孔洞322的陣列320的孔洞322的數量及/或大小可根據一或多個預定的操作參數或限制的值的一或多個範圍來選擇。示例操作參數及限制可包括但不限於下列的任何一或多個:在操作期間產生的電漿的外鞘厚度、在每個孔洞322的入口324處的氣體壓力、每個孔洞322的出口326處的氣體壓力、氣體穿過每個孔洞322的平均速度、每個孔洞322內的氣體在每個孔洞322的入口324處的速度、每個孔洞322內的氣體在每個孔洞322的出口326處的速度、氣體穿過孔洞322的總體積流動速率、氣體穿過孔洞322的陣列320的一組孔洞322的總體積流動速率、及類似者。
孔洞322的陣列320的孔洞322的數量及/或孔洞322的大小可根據每個孔洞322的入口324處的氣體壓力來選擇,該氣體壓力係約0.01 Torr至約10 Torr、諸如約0.01 Torr至約5 Torr、諸如約0.01 Torr至約3 Torr、諸如約0.1 Torr至約3 Torr、諸如約1 Torr至約3 Torr。
孔洞322的陣列320的孔洞322的數量及/或孔洞322的大小可根據每個孔洞322的出口326處的氣體壓力來選擇,該氣體壓力係約1 mTorr至約1 Torr、諸如約1 mTorr至約0.5 Torr、諸如約1 mTorr至約0.1 Torr、諸如約1 mTorr至約50 mTorr、諸如約1 mTorr至約20 mTorr。
進一步設想,孔洞322的陣列320的孔洞322的數量可根據一或多個預定的操作參數或限制來選擇,並且孔洞322的大小可根據一或多個其他預定的操作參數或限制來選擇。例如,每個孔洞322的直徑可根據下列的任何一或多個選擇:在操作期間產生的電漿的外鞘厚度、在每個孔洞322的入口324處的氣體壓力、在每個孔洞322的出口326處的氣體壓力、氣體穿過每個孔洞322的平均速度、每個孔洞322內的氣體在每個孔洞322的入口324處的速度、每個孔洞322內的氣體在每個孔洞322的出口326處的速度、及類似者;並且孔洞322的陣列320的孔洞322的數量可根據下列的任何一或多個的另一者選擇:在每個孔洞322的入口324處的氣體壓力、在每個孔洞322的出口326處的氣體壓力、氣體穿過每個孔洞322的平均速度、每個孔洞322內的氣體在每個孔洞322的入口324處的速度、每個孔洞322內的氣體在每個孔洞322的出口326處的速度、氣體穿過孔洞322的總體積流動速率、氣體穿過孔洞322的陣列320的一組孔洞322的總體積流動速率、及類似者。
在可與其他實施例相結合的一些實施例中,孔洞322的陣列320的每個孔洞322的大小可經調節為具有不大於在操作期間產生的電漿的外鞘厚度的五倍的直徑,諸如不大於在操作期間產生的電漿的外鞘厚度的四倍、諸如不大於在操作期間產生的電漿的外鞘厚度的三倍、諸如不大於在操作期間產生的電漿的外鞘厚度的兩倍、諸如不大於在操作期間產生的電漿的外鞘厚度。
進一步設想,孔洞322的陣列320的孔洞322的數量及/或直徑可經選擇為使得每個孔洞322內的氣體在每個孔洞322的出口326處的速度小於Mach 1,但大於或等於Mach 1的一半。進一步設想,孔洞322的陣列320的孔洞322的數量及/或直徑可經選擇為使得每個孔洞322內的氣體在每個孔洞322的出口326處的速度實質上等於Mach 1。進一步設想,孔洞322的陣列320的孔洞322的數量及/或直徑可經選擇為使得每個孔洞322內的氣體在每個孔洞322的出口326處的速度大於Mach 1但不大於Mach 2。
進一步設想,孔洞322的陣列320的孔洞322的數量及/或直徑可經選擇為使得每個孔洞322內的氣體在每個孔洞322的入口324處的速度小於Mach 1。進一步設想,孔洞322的陣列320的孔洞322的數量及/或直徑可經選擇為使得每個孔洞322內的氣體在每個孔洞322的入口324處的速度實質上等於Mach 1。進一步設想,孔洞322的陣列320的孔洞322的數量及/或直徑可經選擇為使得每個孔洞322內的氣體在每個孔洞322的入口324處的速度大於Mach 1但不大於Mach 2。
如第3A圖所示,組件的部分包括蓋300的板302。導管250附接到板302的第一表面304。導管250具有實質上與凹陷308對準的通孔252。導管250藉由一或多個緊固件358附接到板302的第一表面304。如所示出,板302的第一表面304包括用於接收對應緊固件358(諸如螺栓、螺釘、雙頭螺栓、定位銷或類似者)的一或多個開口362。此外或替代地,可以設想,第一表面304可包括用於將板302連接到導管250的一或多個突起,並且突起可具有螺紋。在板302的第一表面304中的密封凹槽364在一或多個緊固件358與凹陷308之間定位,並且圍繞至凹陷308的開口310。可以設想,在利用多個緊固件358的情況下,緊固件358圍繞密封凹槽364。如第3A圖所示,密封構件366(諸如O形環)在密封凹槽364中安裝,藉此密封在板302與導管250之間的界面。可以設想,密封構件366可接觸導管250的一部分、或與導管250相關聯的凸緣或其他結構,諸如歧管246。
將導管250圖示為耦接到遠端電漿源262,其部分在第3A圖中圖示。通孔252可實質上與遠端電漿源262的出口368對準。可以設想,通孔252可具有沿著導管250從遠端電漿源262的出口368到板302的第一表面304的長度實質上均勻的內徑,然而,如在第3A圖的實例中圖示,通孔252可包括部分沿著導管250從遠端電漿源262的出口368到板302的第一表面304的長度的限制370。
如第3A圖所示,導管250併入有歧管246。歧管246經由閥372耦接到第一處理氣體源240。在一些實施例中,歧管246可提供處理氣體到導管250中的單個進入點,然而,可以設想,歧管246可提供處理氣體到導管250中的多個進入點。在一些實施例中,歧管246可耦接到淨化氣體源256,然而,可以設想,導管250可在不同於歧管246的導管250的位置處耦接到淨化氣體源256。例如,導管250可在導管250的上端處或附近上端的位置處耦接到淨化氣體源256。如第3A圖所示,導管250包括熱交換器374,諸如經構造為傳遞熱交換流體的管。然而,可以設想,可省去熱交換器374。
在操作中,來自淨化氣體源256的淨化氣體(惰性氣體)進入導管250並且與來自第一處理氣體源240的氣體混合。組合的氣體流出導管250並且穿過板302中的孔洞322到處理體積260中。操作的清潔循環涉及清潔氣體穿過導管250並且穿過板302中的孔洞322流動到處理體積260中。可以設想,在組合的氣體穿過板302中的孔洞322流動到處理體積260中之前,清潔氣體可與導管250中的淨化氣體混合。進一步設想,在組合的電漿及氣體穿過板302中的孔洞322流動到處理體積260中之前,來自遠端電漿源262的電漿進入導管250並且與導管250中的淨化氣體混合。
本揭示的實施例提供了處理腔室200的操作的多個益處,諸如減少或消除某些不期望的效應。示例的不期望效應涉及板302提供用於施加到處理腔室200的RF橫穿蓋300的上游的部件的路徑。例如,RF可橫穿導管250、遠端電漿源262、並且到從清潔氣體的源266通向遠端電漿源262的饋送線中。此可導致建立駐波電漿,並且藉此可導致導管250、遠端電漿源262、及饋送線內的沉積。
藉由本揭示的實施例減輕的另一不期望的效應涉及處理體積260的低操作壓力及低氣體速度,從而導致自由基反向擴散到導管250、遠端電漿源262、及饋送線中。自由基的此種反向擴散可導致或有助於在導管250、遠端電漿源262、及饋送線內的沉積。
此外,以上不期望的效應可影響處理腔室200的操作,導致在處理體積260內導致雜散沉積,諸如在蓋300、間隔件210上、及/或甚至在基板218上以及在基板218上沉積的膜上。此種雜散沉積可導致基板218及在基板218上沉積的膜中的缺陷。
特別地在其中噴頭340與板302整合的實施例中,噴頭340及板302的佈置可促進處理體積260(包括板302、豎管205(當存在時)、及間隔件210)的整個殼體在使用期間完全接地,藉此抑制寄生電漿的產生。因此,本揭示的實施例可抑制非所要的RF上游橫穿,藉此阻礙產生駐波電漿及阻止寄生沉積。
此外,本揭示的實施例可促進氣體穿過蓋300進入處理體積260的速度具有足以抑制自由基的反向擴散的量值。因此,本揭示的實施例可阻止上游雜散沉積。此外,氣體穿過蓋300進入處理體積260的速度可具有足以抑制處理體積260內的雜散沉積的量值,藉此減少在基板218中及在基板218上沉積的膜中的缺陷的發生率及量值。
額外態樣
本揭示尤其提供了以下態樣,其中的每一者可被認為視情況包括任何替代態樣。
條款1.一種用於陳化處理腔室的方法,包含:
在約4 mTorr至約20 mTorr的腔室壓力及低於約200℃或約200℃至約400℃的溫度下將陳化膜沉積到處理腔室的部件上;以及
將沉積膜沉積到陳化膜上。
條款2.如條款1所述的方法,其中溫度係從約100℃至約200℃。
條款3.如條款1或2所述的方法,其中溫度係約250℃至約300℃。
條款4.如條款1至3中任一項所述的方法,其中:
沉積陳化膜包含使第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體流動到處理腔室中;以及
沉積沉積膜包含使第二含碳前驅物氣體及第二惰性前驅物氣體流動到處理腔室中,其中第二含碳前驅物氣體與第一含碳前驅物氣體相同或不同並且第二惰性前驅物氣體與第一惰性前驅物氣體相同或不同。
條款5.如條款1至4中任一項所述的方法,其中將沉積膜沉積到陳化膜上係在約4 mTorr至約20 mTorr的腔室壓力及低於約200℃的溫度下執行。
條款6.如條款1至5中任一項所述的方法,其中將沉積膜沉積到陳化膜上藉由使第二含碳前驅物氣體以約200 sccm至約400 sccm的流動速率流動到處理腔室中來執行。
條款7.
如條款1至6中任一項所述的方法,其中將沉積膜沉積到陳化膜上包含將約1 kW至約6 kW的RF功率提供到處理腔室。
條款8.如條款1至7中任一項所述的方法,其中第一含碳前驅物氣體及第二含碳前驅物氣體包含乙炔。
條款9.如條款1至8中任一項所述的方法,其中第一惰性前驅物氣體及第二惰性前驅物氣體包含氦氣。
條款10.如條款1至9中任一項所述的方法,其中使第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體流動到處理腔室中包含:
使第一含碳前驅物氣體以約100 sccm至約600 sccm的流動速率流動到處理腔室中,並且
使第一惰性前驅物氣體以約150 sccm至約800 sccm的流動速率流動到處理腔室中。
條款11.如條款1至10中任一項所述的方法,其中將陳化膜沉積到部件上包含:
以第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體的第一流量比流動第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體;以及
將第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體的第一流量比調節到第二流量比。
條款12.如條款1至11中任一項所述的方法,其中第一流量比係約1:1至約1:2。
條款13.如條款1至12中任一項所述的方法,其中第二流量比係約10:1至約1:1或約1:2至約1:10。
條款14.如條款1至13中任一項所述的方法,其中將第一流量比調節到第二流量比以約1 sccm/sec至約20 sccm/sec的速率執行。
條款15.如條款1至14中任一項所述的方法,其中將陳化膜沉積到部件上包含:
將第一RF功率提供到腔室,並且
將第一RF功率調節到第二RF功率。
條款16.如條款1至15中任一項所述的方法,其中將第一RF功率調節到第二RF功率以約20 W/sec至約500 W/sec的速率執行。
條款17.如條款1至16中任一項所述的方法,其中第一RF功率及第二RF功率獨立地係約1 kW至約6 kW。
條款18.如條款1至17中任一項所述的方法,其中第一RF功率係從約1 kW至約4 kW並且第二RF功率係從約4 kW至約6 kW。
條款19.如條款1至18中任一項所述的方法,其中將陳化膜沉積到部件上包含:
將第一RF功率提供到腔室,並且
將第一RF功率調節到第二RF功率。
條款20.如條款1至19中任一項所述的方法,其中第一RF功率及第二RF功率獨立地係約1 kW至約6 kW。
條款21.如條款1至10中任一項所述的方法,其中陳化膜具有約100 nm至約700 nm的厚度並且沉積膜具有約500 nm至約3微米的厚度。
條款22.如條款1至21中任一項所述的方法,其中處理腔室的部件不係晶圓。
條款23.如條款1至22中任一項所述的方法,其中處理腔室的部件係處理腔室的壁。
條款24.如條款1至23中任一項所述的方法,進一步包含將含氮氣體引入陳化膜以形成氮處理的陳化膜,其中將含氮氣體引入陳化膜係在將沉積膜沉積到陳化膜上之前執行。
條款25.如條款1至24中任一項所述的方法,其中將含氮氣體引入陳化膜在約4 mTorr至約20 mTorr的腔室壓力及低於約200℃的溫度下執行。
條款26.如條款1至25中任一項所述的方法,其中含氮氣體包含氨。
條款27.如條款1至26中任一項所述的方法,其中將含氮氣體引入陳化膜包含使含氮氣體以約25 sccm至約1,000 sccm的流動速率流動到處理腔室中。
條款28.如條款1至27中任一項所述的方法,其中將含氮氣體引入陳化膜包含將約100 kW至約4,000 kW的RF功率提供到處理腔室。
條款29.如條款1至28中任一項所述的方法,其中氮氣包含氨。
條款30.如條款1至29中任一項所述的方法,進一步包含將含氮氣體引入陳化膜以形成氮處理的陳化膜,其中將含氮氣體引入陳化膜在將沉積膜沉積到陳化膜上之前執行。
條款31.如條款1至30中任一項所述的方法,其中將含氮氣體引入陳化膜在約4 mTorr至約20 mTorr的腔室壓力及低於約200℃的溫度下執行。
條款32.如條款1至31中任一項所述的方法,其中含氮氣體包含氨。
條款33.如條款1至32中任一項所述的方法,其中將含氮氣體引入陳化膜包含使含氮氣體以約25 sccm至約1,000 sccm的流動速率流動到處理腔室中。
條款34.如條款1至33中任一項所述的方法,其中將含氮氣體引入陳化膜包含將約100 kW至約4,000 kW的RF功率提供到處理腔室。
條款35.如條款1至34中任一項所述的方法,其中氮氣包含氨。
條款36.一種用於陳化處理腔室的方法,包含:
在約4 mTorr至約20 mTorr的腔室壓力及低於約200℃或約200℃至約400℃的溫度下將第一陳化膜沉積到處理腔室的部件上;
將第二陳化膜沉積到第一陳化膜上;以及
將沉積膜沉積到第二陳化膜上,
其中沉積第一陳化膜包含使第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體流動到處理腔室中。
條款37.如條款36所述的方法,其中溫度係約100℃至約200℃。
條款38.如條款36或37所述的方法,其中溫度係約250℃至約300℃。
條款39.如條款36至38中任一項所述的方法,其中將第二陳化膜沉積到第一陳化膜上係在約4 mTorr至約20 mTorr的腔室壓力及低於約200℃的溫度下執行。
條款40.如條款36至39中任一項所述的方法,其中:
沉積第二陳化膜包含使第二含碳前驅物氣體及第二惰性前驅物氣體流動到處理腔室中;以及
沉積沉積膜包含使第三含碳前驅物氣體及第三惰性前驅物氣體流動到處理腔室中,
其中:
第二含碳前驅物氣體與第一或第三含碳前驅物氣體相同或不同並且第二惰性前驅物氣體與第一或第三惰性前驅物氣體相同或不同,並且
第三含碳前驅物氣體與第一或第二含碳前驅物氣體相同或不同並且第三惰性前驅物氣體與第一或第二惰性前驅物氣體相同或不同。
條款41.如條款36至40中任一項所述的方法,其中:
將第一陳化膜沉積到部件上包含以第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體的第一流量比流動第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體;以及
將第二陳化膜沉積到第一陳化膜上包含將第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體的第一流量比調節到第二流量比。
條款42.如條款36至41中任一項所述的方法,其中第一流量比係約1:1至約1:2。
條款43.如條款36至42中任一項所述的方法,其中第二流量比係約10:1至約1:1或約1:2至約1:10。
條款44.如條款36至43中任一項所述的方法,其中將第一流量比調節到第二流量比以約1秒或更小的速率執行。
條款45.如條款36至44中任一項所述的方法,其中:
將第一陳化膜沉積到部件上包含將第一RF功率提供到腔室;以及
將第二陳化膜沉積到第一陳化膜上包含將第一RF功率調節到第二RF功率。
條款46.如條款36至45中任一項所述的方法,其中將第一RF功率調節到第二RF功率以約1秒或更小的速率執行。
條款47.如條款36至46中任一項所述的方法,其中將沉積膜沉積到第二陳化膜上在約4 mTorr至約20 mTorr的腔室壓力及低於約200℃的溫度下執行。
條款48.如條款36至47中任一項所述的方法,其中將沉積膜沉積到第二陳化膜上藉由使第三含碳前驅物氣體以約200 sccm至約400 sccm的流動速率流動到處理腔室中來執行。
條款49.如條款36至48中任一項所述的方法,其中將沉積膜沉積到第二陳化膜上包含將約1 kW至約6 kW的RF功率提供到處理腔室。
條款50.如條款36至49中任一項所述的方法,其中第一含碳前驅物氣體、第二含碳前驅物氣體、及第三含碳前驅物氣體包含乙炔。
條款51.如條款36至50中任一項所述的方法,其中第一惰性前驅物氣體、第二惰性前驅物氣體、及第三惰性前驅物氣體包含氦氣。
條款52.如條款36至51中任一項所述的方法,其中使第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體流動到處理腔室中包含:
使第一含碳前驅物氣體以約100 sccm至約600 sccm的流動速率流動到處理腔室中,並且
使第一惰性前驅物氣體以約150 sccm至約800 sccm的流動速率流動到處理腔室中。
條款53.如條款36至52中任一項所述的方法,其中使第二含碳前驅物氣體及第二惰性前驅物氣體流動到處理腔室中包含:
使第二含碳前驅物氣體以約100 sccm至約600 sccm的流動速率流動到處理腔室中,其中第二含碳前驅物氣體的流動速率與第一含碳前驅物氣體的流動速率不同,並且
使第二惰性前驅物氣體以約150 sccm至約800 sccm的流動速率流動到處理腔室中,其中第二惰性前驅物氣體的流動速率與第一惰性前驅物氣體的流動速率不同。
條款54.如條款36至53中任一項所述的方法,其中:
將第一陳化膜沉積到部件上包含將第一RF功率提供到腔室,並且
將第二陳化膜沉積到第一陳化膜上包含將第二RF功率提供到腔室,其中第二RF功率與第一RF功率不同。
條款55.如條款36至54中任一項所述的方法,其中第一RF功率及第二RF功率獨立地係約1 kW至約6 kW。
條款56.如條款36至55中任一項所述的方法,其中第一RF功率係從約1 kW至約3 kW並且第二RF功率係從約3 kW至約6 kW。
條款57.如條款36至56中任一項所述的方法,其中第一陳化膜及第二陳化膜具有約100 nm至約700 nm的組合厚度並且沉積膜具有約500 nm至約3微米的厚度。
條款58.如條款36至57中任一項所述的方法,其中處理腔室的部件不係晶圓。
條款59.如條款36至58中任一項所述的方法,其中處理腔室的部件係處理腔室的壁。
條款60.如條款36至59中任一項所述的方法,進一步包含將含氮氣體引入第二陳化膜以形成氮處理的陳化膜,其中將含氮氣體引入第二陳化膜在將沉積膜沉積到第二陳化膜上之前執行。
條款61.如條款36至60中任一項所述的方法,其中將含氮氣體引入第二陳化膜在約4 mTorr至約20 mTorr的腔室壓力及低於約200℃的溫度下執行。
條款62.如條款36至61中任一項所述的方法,其中含氮氣體包含氨。
條款63.如條款36至62中任一項所述的方法,其中將含氮氣體引入第二陳化膜包含使含氮氣體以約25 sccm至約1,000 sccm的流動速率流動到處理腔室中。
條款64.如條款36至63中任一項所述的方法,其中將含氮氣體引入第二陳化膜包含將約100 kW至約4,000 kW的RF功率提供到處理腔室。
條款65.如條款36至64中任一項所述的方法,其中氮氣包含氨。
條款66.一種用於陳化處理腔室的方法,包含:
在約4 mTorr至約20 mTorr的腔室壓力及低於約200℃或約200℃至約400℃的溫度下將第一陳化膜沉積到處理腔室的部件上;
將複數個額外陳化膜沉積到第一陳化膜上;以及
將沉積膜沉積到複數個額外陳化膜上,
其中:
沉積第一陳化膜包含使第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體流動到處理腔室中。
條款67.如條款66所述的方法,其中溫度係從約100℃至約200℃。
條款68.如條款66或67所述的方法,其中溫度係約250℃至約300℃。
條款69.如條款66至68中任一項所述的方法,其中沉積複數個額外陳化膜包含:
藉由使第二含碳前驅物氣體及第二惰性前驅物氣體流動到處理腔室中來將第二陳化膜沉積到第一陳化膜上,
藉由使第三含碳前驅物氣體及第三惰性前驅物氣體流動到處理腔室中來將第三陳化膜沉積到第二陳化膜上,
藉由使第四含碳前驅物氣體及第四惰性前驅物氣體流動到處理腔室中來將第四陳化膜沉積到第三陳化膜上,其中:
第二、第三、及第四含碳前驅物氣體獨立地彼此相同或不同,並且
第二、第三、及第四惰性前驅物氣體獨立地彼此相同或不同。
條款70.如條款66至69中任一項所述的方法,其中沉積複數個額外陳化膜包含:
藉由使第五含碳前驅物氣體及第五惰性前驅物氣體流動到處理腔室中來將第五陳化膜沉積到第四陳化膜上,
藉由使第六含碳前驅物氣體及第六惰性前驅物氣體流動到處理腔室中來將第六陳化膜沉積到第五陳化膜上,
藉由使第七含碳前驅物氣體及第七惰性前驅物氣體流動到處理腔室中來將第七陳化膜沉積到第六陳化膜上,以及
藉由使第八含碳前驅物氣體及第八惰性前驅物氣體流動到處理腔室中來將第八陳化膜沉積到第七陳化膜上,其中:
第五、第六、第七、及第八含碳前驅物氣體獨立地彼此相同或不同,並且
第五、第六、第七、及第八惰性前驅物氣體獨立地彼此相同或不同。
條款71.如條款66至70中任一項所述的方法,其中複數個額外陳化膜的每個陳化膜具有與複數個額外陳化膜的相鄰陳化膜不同的固有應力。
條款72.如條款66至71中任一項所述的方法,其中沉積複數個額外陳化膜的一或多個陳化膜在約4 mTorr至約20 mTorr的腔室壓力及低於約200℃的溫度下執行。
條款73.如條款66至72中任一項所述的方法,其中沉積複數個額外陳化膜的每個陳化膜在約4 mTorr至約20 mTorr的腔室壓力及低於約200℃的溫度下執行。
條款74.如條款66至73中任一項所述的方法,其中:
將第一陳化膜沉積到部件上包含以第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體的第一流量比流動第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體;
將第二陳化膜沉積到第一陳化膜上包含將第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體的第一流量比調節到第二流量比;
將第三陳化膜沉積到第二陳化膜上包含將第二含碳前驅物氣體及第二惰性前驅物氣體的第二流量比調節到第三流量比;以及
將第四陳化膜沉積到第三陳化膜上包含將第三含碳前驅物氣體及第三惰性前驅物氣體的第三流量比調節到第四流量比。
條款75.如條款66至74中任一項所述的方法,其中第一流量比及第三流量比獨立地係約1:1至約1:2。
條款76.如條款66至75中任一項所述的方法,其中第二流量比及第四流量比係約10:1至約1:1或約1:2至約1:10。
條款77.如條款66至76中任一項所述的方法,其中將第一流量比調節到第二流量比、將第二流量比調節到第三流量比、及將第三流量比調節到第四流量比以獨立地約1秒或更小的速率執行。
條款78.如條款66至77中任一項所述的方法,其中:
將第五陳化膜沉積到第四陳化膜上包含以第五含碳前驅物氣體及第五惰性前驅物氣體的第五流量比流動第五含碳前驅物氣體及第五惰性前驅物氣體;
將第六陳化膜沉積到第五陳化膜上包含將第五含碳前驅物氣體及第五惰性前驅物氣體的第五流量比調節到第六流量比;
將第七陳化膜沉積到第六陳化膜上包含將第六含碳前驅物氣體及第六惰性前驅物氣體的第六流量比調節到第七流量比;以及
將第八陳化膜沉積到第七陳化膜上包含將第七含碳前驅物氣體及第七惰性前驅物氣體的第七流量比調節到第八流量比。
條款79.如條款66至78中任一項所述的方法,其中第五流量比及第七流量比獨立地係約1:1至約1:2。
條款80.如條款66至79中任一項所述的方法,其中第六流量比及第八流量比係約10:1至約1:1或約1:2至約1:10。
條款81.如條款66至80中的任一項所述的方法,其中將第一流量比調節到第二流量比、將第二流量比調節到第三流量比、將第三流量比調節到第四流量比、將第四流量比調節到第五流量比、將第五流量比調節到第六流量比、將第六流量比調節到第七流量比、及將第七流量比調節到第八流量比以獨立地約1秒或更小的速率執行。
條款82.如條款66至81中任一項所述的方法,其中:
將第一陳化膜沉積到部件上包含將第一RF功率提供到腔室;
將第二陳化膜沉積到第一陳化膜上包含將第一RF功率調節到第二RF功率;
將第三陳化膜沉積到第二陳化膜上包含將第二RF功率調節到第三RF功率;以及
將第四陳化膜沉積到第三陳化膜上包含將第三RF功率調節到第四RF功率。
條款83.如條款66至82中任一項所述的方法,其中將第一RF功率調節到第二RF功率、將第二RF功率調節到第三RF功率、及將第三RF功率調節到第四RF功率以獨立地約1秒或更小的速率執行。
條款84.如條款66至83中任一項所述的方法,其中第一RF功率、第二RF功率、第三RF功率、及第四RF功率獨立地係約1 kW至約6 kW。
條款85.如條款66至84中任一項所述的方法,其中:
第一RF功率及第三RF功率獨立地係從約1 kW至約3 kW,並且
第二RF功率及第四RF功率獨立地係從約3 kW至約6 kW。
條款86.如條款66至85中任一項所述的方法,其中:
將第五陳化膜沉積到第四陳化膜上包含將第四RF功率調節到第五RF功率;
將第六陳化膜沉積到第五陳化膜上包含將第五RF功率調節到第六RF功率;
將第七陳化膜沉積到第六陳化膜上包含將第六RF功率調節到第七RF功率;以及
將第八陳化膜沉積到第七陳化膜上包含將第七RF功率調節到第八RF功率。
條款87.如條款66至86中任一項所述的方法,其中將第一RF功率調節到第二RF功率、將第二RF功率調節到第三RF功率、將第三RF功率調節到第四RF功率、將第四RF功率調節到第五RF功率、將第五RF功率調節到第六RF功率、將第六RF功率調節到第七RF功率、及將第七RF功率調節到第八RF功率以獨立地約1秒或更小的速率執行。
條款88.如條款66至87中任一項所述的方法,其中第一RF功率、第二RF功率、第三RF功率、第四RF功率、第五RF功率、第六RF功率、第七RF功率、及第八RF功率獨立地係約1 kW至約6 kW。
條款89.如條款66至88中任一項所述的方法,其中:
第一RF功率、第三RF功率、第五RF功率、及第七RF功率獨立地從約1 kW至約3 kW,並且
第二RF功率、第四RF功率、第六RF功率、及第八RF功率獨立地從約3 kW至約6 kW。
條款90.如條款66至89中任一項所述的方法,其中第一含碳前驅物氣體、第二含碳前驅物氣體、第三含碳前驅物氣體、及第四含碳前驅物氣體包含乙炔。
條款91.如條款66至90中任一項所述的方法,其中第一含碳前驅物氣體、第二含碳前驅物氣體、第三含碳前驅物氣體、第四含碳前驅物氣體、第五含碳前驅物氣體、第六含碳前驅物氣體、第七含碳前驅物氣體、及第八含碳前驅物氣體包含乙炔。
條款92.如條款66至91中任一項所述的方法,其中第一惰性前驅物氣體、第二惰性前驅物氣體、第三惰性前驅物氣體、及第四惰性前驅物氣體包含氦氣。
條款93.如條款66至92中任一項所述的方法,其中第一惰性前驅物氣體、第二惰性前驅物氣體、第三惰性前驅物氣體、第四惰性前驅物氣體、第五惰性前驅物氣體、第六惰性前驅物氣體、第七惰性前驅物氣體、及第八惰性前驅物氣體包含氦氣。
條款94.如條款66至93中任一項所述的方法,其中使第一含碳前驅物氣體及第一惰性前驅物氣體流動到處理腔室中包含:
使第一含碳前驅物氣體以約100 sccm至約600 sccm的流動速率流動到處理腔室中,並且
使第一惰性前驅物氣體以約150 sccm至約800 sccm的流動速率流動到處理腔室中。
條款95.如條款66至94中任一項所述的方法,其中:
使第一惰性前驅物氣體、第二含碳前驅物氣體、第三含碳前驅物氣體、及第四含碳前驅物氣體流動到處理腔室中以獨立地約100 sccm至約600 sccm的流動速率執行,並且
使第一惰性前驅物氣體、第二惰性前驅物氣體、第三惰性前驅物氣體、及第四惰性前驅物氣體流動到處理腔室中以獨立地約150 sccm至約800 sccm的流動速率執行。
條款96.如條款66至95中任一項所述的方法,其中:
使第一惰性前驅物氣體、第二含碳前驅物氣體、第三含碳前驅物氣體、第四含碳前驅物氣體、第五含碳前驅物氣體、第六含碳前驅物氣體、第七含碳前驅物氣體、及第八含碳前驅物氣體流動到處理腔室中以獨立地約100 sccm至約600 sccm的流動速率執行,並且
使第一惰性前驅物氣體、第二惰性前驅物氣體、第三惰性前驅物氣體、第四惰性前驅物氣體、第五惰性前驅物氣體、第六惰性前驅物氣體、第七惰性前驅物氣體、及第八惰性前驅物氣體流動到處理腔室中以獨立地約150 sccm至約800 sccm的流動速率執行。
條款97.如條款66至96中任一項所述的方法,其中第一陳化膜及複數個額外陳化膜具有約100 nm至約700 nm的組合厚度並且沉積膜具有約500 nm至約3微米的厚度。
條款98.如條款66至97中任一項所述的方法,其中將沉積膜沉積到複數個額外陳化膜上係在約4 mTorr至約20 mTorr的腔室壓力及低於約200℃的溫度下執行。
條款99.如條款66至98中任一項所述的方法,其中將沉積膜沉積到複數個額外陳化膜上藉由使第三含碳前驅物氣體以約200 sccm至約400 sccm的流動速率流動到處理腔室中來執行。
條款100.如條款66至99中任一項所述的方法,其中將沉積膜沉積到複數個額外陳化膜上包含將約1 kW至約6 kW的RF功率提供到處理腔室。
條款101.如條款66至100中任一項所述的方法,其中處理腔室的部件不係晶圓。
條款102.如條款66至101中任一項所述的方法,其中處理腔室的部件係處理腔室的壁。
條款103.如條款66至102中任一項所述的方法,進一步包含將含氮氣體引入複數個額外陳化膜的膜以形成氮處理的陳化膜,其中將含氮氣體引入複數個額外處理膜的膜係在將沉積膜沉積到複數個額外陳化膜上之前執行。
條款104.如條款66至103中任一項所述的方法,其中將含氮氣體引入複數個額外陳化膜係在約4 mTorr至約20 mTorr的腔室壓力及低於約200℃的溫度下執行。
條款105.如條款66至104中任一項所述的方法,其中含氮氣體包含氨。
條款106.如條款66至105中任一項所述的方法,其中將含氮氣體引入複數個額外陳化膜包含使含氮氣體以約25 sccm至約1,000 sccm的流動速率流動到處理腔室中。
條款107.如條款66至106中任一項所述的方法,其中將含氮氣體引入複數個額外陳化膜包含將約100 kW至約4,000 kW的RF功率提供到處理腔室。
條款108.如條款66至107中任一項所述的方法,其中氮氣包含氨。
總而言之,本揭示的方法可以藉由提供在沉積膜與腔室部件之間設置的陳化膜來提供保護材料(沉積膜)的減少的剝落及沉積膜到腔室部件的改進的黏著性。例如,沉積膜可以具有約300 MPa或更小(壓縮)的固有應力,而腔室部件(例如,含鋁部件)可以具有約800 MPa或更大(壓縮)的固有應力。此種沉積膜及腔室部件的固有應力的不匹配促進沉積膜及腔室部件的剝落及較差黏著性。然而,發明者已經發現,藉由控制陳化膜的固有應力,陳化膜可以經定製以有利地附著到在陳化膜的一側上的沉積膜並且附著到在陳化膜的相對側面上的腔室部件。發明者已經發現實現此種改進的多個途徑。
儘管上述內容涉及本揭示的實施例,本揭示的其他及進一步實施例可在不脫離其基本範疇的情況下設計,並且其範疇由以下申請專利範圍決定。
100:方法
102:沉積
104:沉積
200:處理腔室
205:豎管
210:間隔件
215:基板支撐件
218:基板
220:可變壓力系統
224:熱交換器
226:入口
228:出口
230:通道
240:第一處理氣體源
242:第二處理氣體源
244:入口
246:歧管
250:導管
252:通孔
256:淨化氣體源
260:處理體積
262:遠端電漿源
266:清潔氣體源
270:RF電源
272:致動器
274:第一距離
276:第二距離
278:設施纜線
280:基準
282:第一泵
284:第二泵
285:基板移送埠
286:閥
288:致動器
290:內部門
291:外部門
292:腔室主體
293:密封件
294:控制器
300:蓋
302:板
304:第一表面
306:第二表面
308:凹陷
310:開口
312:側壁
314:軸
314':基準線
316:底板
318:銳角
320:陣列
322:孔洞
324:入口
326:出口
328:角度
330:突起
332:側面
334:端面
336:角度
340:噴頭
342:第一環
348:第二環
358:緊固件
362:開口
364:密封凹槽
366:密封構件
368:出口
370:限制
372:閥
374:熱交換器
Z:方向
為了能夠詳細理解本揭示的上述特徵所用方式,可參考實施例進行對上文簡要概述的本揭示的更特定描述,一些實施例在附圖中示出。然而,將注意,附圖僅示出示例性實施例,並且由此不被認為限制其範疇,因為本揭示可允許其他等同有效的實施例。
第1圖係根據本揭示的一個態樣的用於陳化處理腔室的製程的製程流程圖。
第2圖係根據本揭示的一個態樣的處理腔室的示意性橫截面側視圖。
第3A圖係根據本揭示的一個態樣的耦接到導管的蓋的一部分的示意性橫截面側視圖。
第3B圖係第2A圖的蓋的噴頭的透視圖。
為了便於理解,相同元件符號在可能的情況下已經用於標識圖中共有的相同元件。可以設想,一個實施例的元件及特徵可有利地併入其他實施例中,而無需進一步敘述。
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:沉積
104:沉積
Claims (20)
- 一種用於陳化一處理腔室的方法,包含: 在約4 mTorr至約20 mTorr的一腔室壓力及低於約200℃或約200℃至約400℃的一溫度下將一陳化膜沉積到該處理腔室的一部件上;以及 將一沉積膜沉積到該陳化膜上。
- 如請求項1所述的方法,其中該溫度係從約100℃至約200℃。
- 如請求項1所述的方法,其中: 沉積該陳化膜之步驟包含使一第一含碳前驅物氣體及一第一惰性前驅物氣體流動到該處理腔室中;以及 沉積該沉積膜之步驟包含使一第二含碳前驅物氣體及一第二惰性前驅物氣體流動到該處理腔室中,其中該第二含碳前驅物氣體與該第一含碳前驅物氣體相同或不同並且該第二惰性前驅物氣體與該第一惰性前驅物氣體相同或不同。
- 如請求項3所述的方法,其中: 該第一含碳前驅物氣體及該第二含碳前驅物氣體包括乙炔,並且 該第一惰性前驅物氣體及該第二惰性前驅物氣體包括氦氣。
- 如請求項3所述的方法,其中將該陳化膜沉積到該部件上之步驟包含: 以該第一含碳前驅物氣體及該第一惰性前驅物氣體的一第一流量比流動該第一含碳前驅物氣體及該第一惰性前驅物氣體;以及 將該第一含碳前驅物氣體及該第一惰性前驅物氣體的該第一流量比調節到一第二流量比。
- 如請求項5所述的方法,其中該第一流量比係約1:1至約1:2。
- 如請求項5所述的方法,其中將該第一流量比調節到該第二流量比係以約1 sccm/sec至約20 sccm/sec的一速率執行。
- 如請求項3所述的方法,其中將該陳化膜沉積到該部件上之步驟包含: 將一第一RF功率提供到該腔室,並且 將該第一RF功率調節到一第二RF功率。
- 如請求項8所述的方法,其中將該第一RF功率調節到該第二RF功率係以約20 W/sec至約500 W/sec的一速率執行。
- 如請求項9所述的方法,其中該第一RF功率係從約1 kW至約4 kW並且該第二RF功率係從約4 kW至約6 kW。
- 一種用於陳化一處理腔室的方法,包含: 在約4 mTorr至約20 mTorr的一腔室壓力及低於約200℃或約200℃至約400℃的一溫度下將一第一陳化膜沉積到該處理腔室的一部件上; 將一第二陳化膜沉積到該第一陳化膜上;以及 將一沉積膜沉積到該第二陳化膜上, 其中沉積該第一陳化膜之步驟包含使一第一含碳前驅物氣體及一第一惰性前驅物氣體流動到該處理腔室中。
- 如請求項11所述的方法,其中: 將該第一陳化膜沉積到該部件上之步驟包含以該第一含碳前驅物氣體及該第一惰性前驅物氣體的一第一流量比流動該第一含碳前驅物氣體及該第一惰性前驅物氣體,以及 將該第二陳化膜沉積到該第一陳化膜上之步驟包含將該第一含碳前驅物氣體及該第一惰性前驅物氣體的該第一流量比調節到一第二流量比。
- 如請求項12所述的方法,其中將該第一流量比調節到該第二流量比係以約1秒或更小的一速率執行。
- 如請求項11所述的方法,其中: 將該第一陳化膜沉積到該部件上之步驟包含將一第一RF功率提供到該腔室,並且 將該第二陳化膜沉積到該第一陳化膜上之步驟包含將該第一RF功率調節到一第二RF功率。
- 如請求項14所述的方法,其中將該第一RF功率調節到該第二RF功率係以約1秒或更小的一速率執行。
- 一種用於陳化一處理腔室的方法,包含: 在約4 mTorr至約20 mTorr的一腔室壓力及低於約200℃或約200℃至約400℃的一溫度下將一第一陳化膜沉積到該處理腔室的一部件上; 將複數個額外陳化膜沉積到該第一陳化膜上;以及 將一沉積膜沉積到該複數個額外陳化膜上, 其中 沉積該第一陳化膜之步驟包含使一第一含碳前驅物氣體及一第一惰性前驅物氣體流動到該處理腔室中。
- 如請求項16所述的方法,其中沉積該複數個額外陳化膜之步驟包含: 藉由使一第二含碳前驅物氣體及一第二惰性前驅物氣體流動到該處理腔室中來將一第二陳化膜沉積到該第一陳化膜上, 藉由使一第三含碳前驅物氣體及一第三惰性前驅物氣體流動到該處理腔室中來將一第三陳化膜沉積到該第二陳化膜上, 藉由使一第四含碳前驅物氣體及一第四惰性前驅物氣體流動到該處理腔室中來將一第四陳化膜沉積到該第三陳化膜上, 其中: 該等第二、第三、及第四含碳前驅物氣體獨立地彼此相同或不同,並且 該等第二、第三、及第四惰性前驅物氣體獨立地彼此相同或不同。
- 如請求項17所述的方法,其中: 將該第一陳化膜沉積到該部件上之步驟包含以該第一含碳前驅物氣體及該第一惰性前驅物氣體的一第一流量比流動該第一含碳前驅物氣體及該第一惰性前驅物氣體; 將該第二陳化膜沉積到該第一陳化膜上之步驟包含將該第一含碳前驅物氣體及該第一惰性前驅物氣體的該第一流量比調節到一第二流量比; 將該第三陳化膜沉積到該第二陳化膜上之步驟包含將該第二含碳前驅物氣體及該第二惰性前驅物氣體的該第二流量比調節到一第三流量比;以及 將該第四陳化膜沉積到該第三陳化膜上之步驟包含將該第三含碳前驅物氣體及該第三惰性前驅物氣體的該第三流量比調節到一第四流量比。
- 如請求項18所述的方法,其中該第一流量比及該第三流量比獨立地係約1:1至約1:2。
- 如請求項17所述的方法,其中: 將該第一陳化膜沉積到該部件上之步驟包含將一第一RF功率提供到該腔室; 將該第二陳化膜沉積到該第一陳化膜上之步驟包含將該第一RF功率調節到一第二RF功率; 將該第三陳化膜沉積到該第二陳化膜上之步驟包含將該第二RF功率調節到一第三RF功率;以及 將該第四陳化膜沉積到該第三陳化膜上之步驟包含將該第三RF功率調節到一第四RF功率。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US17/075,801 | 2020-10-21 | ||
US17/075,801 US11996273B2 (en) | 2020-10-21 | Methods of seasoning process chambers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202225473A true TW202225473A (zh) | 2022-07-01 |
Family
ID=81185224
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW110138519A TW202225473A (zh) | 2020-10-21 | 2021-10-18 | 陳化處理腔室之方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023547379A (zh) |
KR (1) | KR20230091974A (zh) |
CN (1) | CN116568862A (zh) |
TW (1) | TW202225473A (zh) |
WO (1) | WO2022086788A1 (zh) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002184754A (ja) * | 2000-12-13 | 2002-06-28 | Seiko Epson Corp | ドライエッチング装置のシーズニング方法 |
US6589868B2 (en) * | 2001-02-08 | 2003-07-08 | Applied Materials, Inc. | Si seasoning to reduce particles, extend clean frequency, block mobile ions and increase chamber throughput |
US7288284B2 (en) * | 2004-03-26 | 2007-10-30 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Post-cleaning chamber seasoning method |
US20050221020A1 (en) * | 2004-03-30 | 2005-10-06 | Tokyo Electron Limited | Method of improving the wafer to wafer uniformity and defectivity of a deposited dielectric film |
US20080254233A1 (en) * | 2007-04-10 | 2008-10-16 | Kwangduk Douglas Lee | Plasma-induced charge damage control for plasma enhanced chemical vapor deposition processes |
-
2021
- 2021-10-14 CN CN202180082511.0A patent/CN116568862A/zh active Pending
- 2021-10-14 KR KR1020237017068A patent/KR20230091974A/ko unknown
- 2021-10-14 WO PCT/US2021/055029 patent/WO2022086788A1/en active Application Filing
- 2021-10-14 JP JP2023524594A patent/JP2023547379A/ja active Pending
- 2021-10-18 TW TW110138519A patent/TW202225473A/zh unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022086788A1 (en) | 2022-04-28 |
CN116568862A (zh) | 2023-08-08 |
US20220122821A1 (en) | 2022-04-21 |
JP2023547379A (ja) | 2023-11-10 |
KR20230091974A (ko) | 2023-06-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI781932B (zh) | 用於改良式半導體蝕刻及部件保護之系統與方法 | |
TWI772297B (zh) | 用於改良式半導體蝕刻及部件保護之系統與方法 | |
TWI689613B (zh) | 用於具有可重複蝕刻與沉積率之增進效能之調節遠端電漿源的方法 | |
US10428426B2 (en) | Method and apparatus to prevent deposition rate/thickness drift, reduce particle defects and increase remote plasma system lifetime | |
US7718004B2 (en) | Gas-introducing system and plasma CVD apparatus | |
US8883029B2 (en) | Method of making a gas distribution member for a plasma processing chamber | |
US8394231B2 (en) | Plasma process device and plasma process method | |
US20030119328A1 (en) | Plasma processing apparatus, and cleaning method therefor | |
TW201438103A (zh) | 具有多個電漿配置構件之半導體處理系統 | |
WO2009140153A2 (en) | Apparatus for etching semiconductor wafers | |
JP2009512221A (ja) | 大面積pecvd装置のためのリモートプラズマ源を使用したクリーニング手段 | |
US10755903B2 (en) | RPS defect reduction by cyclic clean induced RPS cooling | |
TW201841248A (zh) | 粒子去除方法及基板處理方法 | |
TW201730367A (zh) | 基板處理裝置、基板處理方法及基板保持構件 | |
WO2006120843A1 (ja) | プラズマクリーニング方法、成膜方法およびプラズマ処理装置 | |
TW202225473A (zh) | 陳化處理腔室之方法 | |
JP4754609B2 (ja) | 処理装置およびそのクリーニング方法 | |
JP2023065378A (ja) | 基板及びチャンバ部品上への金属ケイ素化合物層の堆積 | |
JP2006319042A (ja) | プラズマクリーニング方法、成膜方法 | |
US11996273B2 (en) | Methods of seasoning process chambers | |
JP2006253733A (ja) | プラズマ処理装置およびそのクリーニング方法 | |
JP2008078446A (ja) | 薄膜製造装置及び薄膜製造装置のクリーニング方法 | |
KR20200021404A (ko) | 처리 챔버들을 위한 코팅 재료 | |
US20230323531A1 (en) | Coating interior surfaces of complex bodies by atomic layer deposition | |
US20220178017A1 (en) | Cfx layer to protect aluminum surface from over-oxidation |