TW570996B - Method of forming a thin film - Google Patents
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Description
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五、發明說明（i) 發明背景 I發明之領域 本發明係與形成薄膜之方法有關，特別是針對電聚@ 強型化學氣相沈積法。 2 ·相關技術之描述
在半導體製程中電漿增強型化學氣相沈積法為形成胃 膜最重要的技術之一。通常利用電漿增強型化學氣相沈積 法在玻璃基板上形成薄膜。在設置於電漿增強型化學氣相 沈積系統之沈積容室内的玻璃基板幾乎整個上表面上沈積 薄膜。沈積容室具有内壁及電極。不僅會在玻璃基板上出 現沈積同時也會在沈積容室之内壁上及沈積容室内之電極 上出現沈積。 當沈積在内壁上的薄膜變厚，在沈積容室内便會產生 粒子’這些粒子會使半導體裝置產生缺陷。為了避免此問 題，必須進行使用Μ。氣體或SFe氣體之電漿放電製程以便1 移除沈積容室内壁上之前所沈積之薄膜。
然而’電漿放電製程會移除非計劃中的氧化鋁保護 膜’此氧化鋁保護膜塗佈於以鋁為基礎材料所製作而成白 ^板載持器表面及電極表面上。鋁與沈積薄膜之附著性車 氧化，膜差。移除氧化鋁保護膜會在沈積容室中產生粒 子’這些粒子會使半導體裝置產生缺陷。
列备^ f上述理由，當從基板載持器表面或電極表面上名 電極，接著從沈積容室中移除基板載持^ 如冋陽極氧化法隨後對基板載持器或電極進行氧Z
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文七值u而形成巩化鋁保護膜 紹製程，因而拟士知， 。當然，額外增加製程 可避免上述問題之新電
不方便的且會使製造效率降低。 ㈣ί f述環境中，最好能發展 曰強5L化學氣相沈積法。 發明之槪j 漿辦強U ί:月之目標為提供-可避免上述問題之新電 策增強型化學氣相沈積法。 相沙i:月f ί 一步之目標為提供-新電漿增強型化學氣 t έ從，、中無須開啟沈積容室在電漿增強型化學氣相
積容室内的基板載持11表面或電極表面上形 成氧化鋁保護膜。 V 本發明另一目標為提供一 型化學氣相沈積系統之沈積容 持器之新方法。 可避免上述問題在電漿增強 室内維持電漿電極及基板載 本，明更進一步之目標為提供一在電漿增強型化學氣 相沈積系統之沈積容室内維持電漿電極及基板載持器之新 方法，其中無須開啟沈積容室在電漿增強型化學氣相沈積 系統之沈積容室内的基板載持器表面或電極表面上形成氧 本發明提供一在電漿增強型化學氣相沈積系統之沈積 容室内維持電漿電極及基板載持器之方法。每一電裝電極 及基板載持器包括塗佈一層氧化鋁保護膜之鋁基材料。此 方法包括下列步驟··對基板進行電漿增強型化學氣相沈 570996 五、發明說明（3) 製德 容室Φ ·’將基板從沈積容室中取出；將反應氣體導入沈積 含氧痛μ使反應氣體發生反應以清潔沈積容室之内壁；將 漿電柘β導入沈積容室中；及產生含氧氣體電漿以便在電 〜基板載持器表面形成氧化鋁保護膜。 點將上述及本發明之其它目標、特色及優 L早父佳實 本發明第 統之沈積容室 每一電漿電極 鋁基材料。此 化學氣相沈積 氣體導入沈積 室之内壁；將 電襞以便在電 膜。 施例之詳細說明】 一實施態樣為在電漿增強型化學氣相沈積系 内維持一電漿電極及一基板載持器之方法。 及基板載持器包括塗佈一層氧化鋁保護膜之 方法包括下列步驟：對基板進行電漿增強型 f，後’將基板從沈積容室中取出；將反應 谷，使反應氣體發生反應以清潔沈積容 含氧氣體導入沈積容室中；及產生含氧氣體 漿電極及基板載持器表面形成氧化鋁保護
最好進行產生含氧電漿 氣相沈積製程中蝕刻在電漿 鋁保護膜。 之步驟以免在電漿增強型化學 電極及基板載持器表面之氧化 同樣地，最好進行產生含氧電黎之步驟以便形成此氧 蔓；，其厚度約等於或大於在電漿增強型化學氣相 沈積製程中所減少的厚度。 同樣地’最好在對基板載持器供應一調整過的DC電壓
570996 五、發明說明（4) DC電壓之調整是以含氧氣體 下進行產生含氧電漿之步驟 電漿之量測電位為基礎。 同樣地，最好調整Dc電壓使得”行進波電位之振幅中 心為零電位。 同：地，基板載持器最好包括一支撐基板之基板載 臺’此基板將進行電漿增強型化學氣相沈積製程。
本發明第一實施態樣為在電漿增強型化學氣相沈積系 統之沈積冑室内纟電毁電極及基板載持器纟面形成氧化銘 保護膜之方法。每一電聚電極及基板載持器包括一鋁基材 料。此方法包括下列步驟：將含氧氣體導入沈積容室中； 及產生含氧乳體電漿以便在電漿電極及基板載持器表面形 成氧化銘保護膜。 ^最好進行產生含氧電漿之步驟以免在電漿增強型化學 氣相沈積製程中蝕刻在電漿電極及基板載持器表面之氧化 鋁保護膜。 同，地’最好進行產生含氧電漿之步驟以便形成此氧 化鋁保濩膜厚度約等於或大於在電漿增強型化學氣相 沈積製程中所減少的厚度。 、，樣地，最好在對基板載持器供應一調整過的DC電壓 下進仃產生含氧電激之步驟，DC電壓之調整是以含氧氣體 電漿之量測電位為基礎。 同樣地’最好調整DC電壓使得!^行進波電位之振幅中 心為零電位。 同樣地’基板載持器最好包括一支撐基板之基板載
570996 五、發明說明(5) ，此基板將進行電漿增強型化學氣相沈積製程。 本發明第三實施態樣為使用電漿增強型化學氣相沈積 ^統的電漿增強型化學氣相沈積法，此系統包括一可容納 漿p極及基板載持器之沈積容室。每一電漿電極及基板 U持器$括塗佈一層氧化鋁保護膜之鋁基材料。電漿增強 聖化，氣相沈積法包括下列步驟··對基板進行電漿增強型 2 :乳相沈積製程’將基板從沈積容室中取出；將反應氣 沈積谷至中，使反應氣體發生反應以清潔沈積容室
^内壁’導入含氧氣體至沈積容室中；及產生含氧氣體電 聚以便在電聚電極及基板載持器表面形成氧化鋁保護膜。 ^最好進行產生含氧電漿之步驟以免在電漿增強型化學 ”尤積製程中蝕刻在電漿電極及基板載持器表面之氧化 銘保護膜。 几^ f地，最好進行產生含氧電漿之步驟以便形成此氧 ’其厚度約等於或大於在電漿增強型化學氣相 沈積製程中所減少的厚度。 nr^地，最好在對基板載持器供應一調整過的DC電壓 將灯2生含氧電漿之步驟，如電壓之調整是以含氧 電漿之量測電位為基礎。 遐 _ ^地’ t好調整Dc電壓使得心行進 心為零電位。 Ύ 同樣地，基板載持器 臺，此基板將進行電漿增 第一實施例： 好包括一支撐基板之基板載 型化學氣相沈積製程。
第9頁 570996 五、發明說明（6) 參考圖1詳細說明如本發明之第一實施例，圖丨所示 ί = 2 =氣相沈積系統之方塊圖，此系統包括如本 發明第 實施例之一沈積容室。 電漿增強型化學氣相沈積系統具有如下之結構。 納一電漿電極2及一基板載持器3之一沈積容室i。電漿電 極2及基板載持器3包括塗佈一層氧化鋁保護膜之鋁基材 料。電漿電極2及基板載持器3之位置彼此相對。 經由匹配電路7將RF電源供應器6連接至電漿電極2以 便供應AC電壓至電漿電極2 ^經由一「s」開關將基板載持 器3連接至接地端1 2與DC電源供應器8其中選定之一端。假 如接地端1 2連接基板載持器3，則基板載持器3之電位為^ 地。假如DC電源供應器8連接基板載持器3，則供應DC電壓 至基板載持器3。 一氣體供應系統4連接沈積容室1以便選擇性地供應半 導體製程氣體NF3氣體及〇2氣體至沈積容室1。包括一真空 泵之一真空排氣系統5也連接至沈積容室1以便將氣體從沈 積容室1排出，因此便可獲得一壓力降為1 E-1帕斯卡之沈 積容室1。
在壓力降為IE-1帕斯卡之沈積容室1下，RF電源供應 器6供應AC電壓至電漿電極2，DC電源供應器8供應DC電壓 至基板載持器3。設置一電位計9量測產生於電漿電極2及 基板載持器3之間的電漿11之電位。經由回授電路1 0將電 位計9連接至DC電源供應器8。經由回授電路1 〇將量測電位 回授至DC電源供應器8。DC電源供應器8供應一調整過的DC
第10頁 570996 五、發明說明（7) 電壓至基板載持器3使得RF行進波電位之振幅中心為零電 位。將DC電I調整至最佳化以便在電漿電極2及基板載持 器3之間的空間以〇2電漿進行氧化製程而在電漿電極2及基 板載持器3表面形成氧化鋁保護膜1 3。形成氧化鋁膜之沈 積條件’例如’供應至電漿電極2之電廢準位、沈積容室 =壓力及電漿電極2與基板載持器3之間的距離、與沈積容 至1、電槳電極2及基板載持器3之各自的尺寸有關，也與 氧化鋁保護膜1 3之厚度有關。無須開啟沈積容室1可將氧 =鋁保護膜13沈積在電漿電極2及基板載持器3各自表面 “如，標準製·’平均每天可將氧化銘保護膜1 3減少或 制11度、々0 ·2微米或更小。例如，每天最好進行上述 备ί ί雄每次持續進行2·5小時以便沈積厚度〇· 1微米之 之u 2 i k 213，因此便可防止電漿電極2及基板載持器3 Λ Λ 之/Λ裸即，在電f電極2及基板載 j 3。 &久地維持足夠厚度之氧化鋁保護膜 積系將根據本發明，利用電漿增強型化學氣相沈 及基板載：器i = i =二相沈積製程可減少電漿電極 :容室，由於氧氣電漿啟=以= 漿電極及基板截梏哭μ ^ 1热/貝開啟/尤積谷至下可在電 上形成氧化銘保護膜。 胳、隹"Φ ^反、持器包括一支撐基板之基板載臺，此基板 將進订電聚增強型化學氣相沈積= *此基板 570996
570996 圖式簡單說明 參考隨附圖例詳細說明本發明之較佳實施例。 圖1所示為電聚增強型化學氣相沈積系統之方塊圖， 此系統包括如本發明第一實施例之一沈積容室。 【符號說明】 1 :沈積容室 2 :電漿電極 3 :基板載持器 6 : RF電源供應器 5 :真空排氣系統 7 :匹配電路 12 :接地端 8 : DC電源供應器 4 :氣體供應系統 9 :電位計 10 :回授電路 13 :氧化鋁
Claims (1)
- 570996 〜〜~一一1 r-4^古本| _ 六4嘗專WlrS-- 1 · 一種在電漿增強型化學氣相沈積系統之沈積容室内維持 一電漿電極及一基板載持器之方法，該電漿電極及該基板 載持器各包括塗佈一層氧化鋁保護膜之鋁基材料，該方法 包括下列步驟： 對基板進行電襞增強型化學氣相沈積製程後，將該基 板從該沈積容室中取出； 將反應氣體導入該沈積容室中； 使該反應氣體發生反應以清潔該沈積容室之内壁； 將含氧氣體導入該沈積容室中；及產生含氧氣體電漿以便在該電漿電極及該基板載持器 表面形成該氧化鋁保護膜。 2 ·如同申請專利範圍第1項之在電聚增強型化學氣相沈積 系統之沈積容室内維持一電漿電極及一基板載持器之方 法，其中進行產生該含氧氣體電漿之該步驟是為了避免該 電衆增強型化學氣相沈積製程從該電漿電極及該基板載持 器之該表面蝕刻該氧化鋁保護膜。 3.如同申請專利範圍第1項之在電漿增強型化學氣相沈積 系統之沈積容室内維持一電漿電極及一基板載持器之方 法’其中進行產生該含氧氣體電漿之該步驟是為了形成厚 度約等於或厚於由該電漿增強型化學氣相沈積製程所造成 之厚度減少的該氧化鋁保護膜。5709964:如同申請專利範圍第丨項之在電漿增強型化學 糸統之沈積容室内維持一電漿電極及一基板裁、 法，其中，對該基板載持器供應一調整過的Dc電壓^ ίϊΓΐί氣體電漿之該步驟’根據該含氧氣體電漿之ί 測電位5周整該j)c電壓。 5系:;Γ! ϊ專利範圍第4項之在電漿增強型化學氣相沈積 系統之沈積容室内維持一電漿電極及一基板載持器之方 =位其中調整該如電壓使得RF行進波電位之振幅中心為零 6·如同申請專利範圍第丨項之在電漿增強型化學氣相沈積 系統之沈積容室内維持一電漿電極及一基板載持器之方 法，其中該基板載持器包括一基板載臺，該基板載臺是用 來支撐該電漿增強型化學氣相沈積製程所處理之基板。 7 ·種在電漿增強型化學氣相沈積系統之沈積容室内的電 聚電極及基板載持器表面上形成氧化鋁保護膜之方法，每 一該電漿電極及該基板載持器包括鋁基材料，該方法包括 下列步驟： 將含氧氣體導入該沈積容室中；及 產生含氧氣體電漿，以便在該電漿電極及該基板載持 器表面形成該氧化鋁保護膜。第15頁 570996 六、申請專利範圍 8 ·如同申請專利節图楚 系统之沈積衮— 第員之在電漿增強型化學氣相沈穑 化鋁保護膜之方法，其中 載持器表面上形成氣 驟是為了避免該t漿i強型H ^ *氧氣體電聚之該步 極及該基板載持器之軋相沈積製程從該電漿電 。之該表面蝕刻該氧化鋁保護膜。 9 ·如同申請專利範圍第7 Jg夕+兩膝2 系統之沈積容室内Ξ 美Λ1型化學氣相沈積 化銘保護膜之方法择X板载持器表面上形成氧 沈積製程所造成之匕電漿增強型化學氣相 坪！減少的該氧化鋁保護膜。 ίο.如同申請#利範圍第7項之在電漿增強型化學氣相沈積 系統之沈積谷室内的電漿電極及基板載持器表面上形成氧 化銘保遵膜之方法’其中在對該基板載持器供應一調整過 的DC電壓下進仃產生該+ 1氣體冑漿之該步冑，根據該含 氧氣體電漿之量測電位調整該此電壓。 11.如同申請專利範圍第10項之在電渡增強型化學氣相沈 f系統之沈積容室内的電漿電極及基板載持器表面上形成 氣化銘保護膜之方法’其中調整該DC電壓使得RF行進波電 位之振幅中心為零電位。 1 2·如同申請專利範圍第7項之在電漿增強型化學氣相沈積570996 六 申請專利範圍 系統之沈積容室内的電锻電極及基板載矣 _ 化鋁保護膜之方法’ *中該基板栽持器包“ ▲ =是用來支樓該"增強型化學氣相所 13. —種使用電漿增強型化學氣相沈積系統的電漿增強型 化學氣相沈積法，該系統包括可容納一電漿電極及一基板 載持器之一沈積容室且每一該電漿電極及該基板載持器包 括塗佈一層氧化銘保護膜之紹基材料。該電黎增強型化學 氣相沈積法包括下列步驟： 對基板進行電漿增強型化學氣相沈積製程； 將該基板從該沈積容室中取出； 將反應氣體導入該沈積容室中； 使δ玄反應氣體發生反應以清潔該沈積容室之内壁； 導入含氧氣體至該沈積容室中；及 產生該含氧氣體電漿，以便在該電漿電極及該基板載 持器表面形成該氧化鋁保護膜。 1 4 ·如同申請專利範圍第1 3項之使用電裝增強型化學氣相 沈積系統的電聚增強型化學氣相沈積法，其中其中進行產 生該含氧氣體電漿之該步驟是為了避免該電漿增強型化學 氣相沈積製程從該電漿電極及該基板載持器之該表面蝕刻 該氧化銘保護膜。第17頁 570996 六、申請專利範圍 1 5 ·如同申請專利範圍第1 3項之使用電漿增強型化學氣相 沈積系統的電漿增強型化學氣相沈積法，其中進行產;生該 含氧氣體電漿之該步驟是為了形成厚度約等於或厚於由該 電漿增強型化學氣相沈積製程所造成之厚度減少的該氧化 鋁保護膜。 1 6 ·如同申請專利範圍第1 3項之使用電漿增強型化學氣相 沈積系統的電漿增強型化學氣相沈積法，其中在對該基板 載持器供應一調整過的DC電壓下進行產生該含氧氣體電浆 之該步驟，根據該含氧氣體電漿之量測電位調整該!^電 壓。 1 7 ·如同申請專利範圍第1 6項之使用電漿增強型化學氣相 沈積系統的電漿增強型化學氣相沈積法，其中調整該])C電 壓使得RF行進波電位之振幅中心為零電位。 1 8 ·如同申請專利範圍第1 3項之使用電漿增強型化學氣相 沈積系統的電漿增強型化學氣相沈積法，其中該基板載持 器包括一基板載臺，該基板載臺是用來支撐該電聚增強型 化學氣相沈積製程所處理之基板。第18頁
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