TWI709660B - 用於增大反應離子與中性物質的比的方法 - Google Patents

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Abstract

本發明的方法是在等離子體處理設備中增加反應離子與中性物質的比。示例性方法包含提供處理設備，處理設備具有包含第一氣體入口的等離子體源腔室以及耦合到等離子體源腔室的沉積腔室，其中沉積腔室包含第二氣體入口，用於將使用點氣體輸送到鄰近設置在沉積腔室內的襯底的區域。示例性方法進一步包含產生用於輸送到襯底的離子束，以及修改沉積腔室內接近襯底的區域中的壓力，從而增加在離子束被輸送到襯底時存在的用於衝擊襯底的反應離子的量。

Description

用於增大反應離子與中性物質的比的方法
本發明是有關於一種襯底沉積，且特別是有關於一種用於控制離開等離子體源的離子/中性物比的技術。
隨著半導體裝置縮減到較小尺寸，需要更準確地界定和控制用於圖案化襯底的光刻膠(抗蝕劑)特徵的尺寸和形狀。保形的、均勻的介電薄膜在半導體製造中具有許多應用。在亞微米積體電路(integrated circuit，IC)的製造中，會沉積若干層介電薄膜。例如，四種此類層為淺溝槽隔離(shallow trench isolation，STI)、金屬前介電(pre-metal dielectric，PMD)、金屬間介電(inter-metal dielectric，IMD)和層間介電(interlayer dielectric，ILD)。所有這四層均需要各種大小的二氧化矽薄膜填充特徵，並且在整個晶片上具有均勻的薄膜厚度。
例如自對準摻雜等應用可以包含蓋有硬掩模的IC溝槽的 頂部部分，因此僅散熱片的底部部分暴露於摻雜劑源。另一應用可以包含要求自下而上的薄膜沉積的間隙填充以獲得沒有空隙/縫隙的溝槽隔離。
化學氣相沉積(Chemical vapor deposition，CVD)是一種用於沉積二氧化矽薄膜的方法。然而，隨著設計規則繼續縮小，特徵的縱橫比(深度對寬度)增大，而傳統的CVD技術無法在這些高縱橫比特徵中再提供無空隙的間隙填充。CVD的替代方案是原子層沉積(atomic layer deposition，ALD)。ALD方法包含反應氣體的自限制吸收，並且可以在高縱橫比特徵內提供較薄的、保形的介電薄膜。基於ALD的介電沉積技術可以包含將含有前體的金屬吸附到襯底表面上，接著在第二程式中引入氧化矽前驅氣體。
然而，當前的薄膜沉積方法對發生沉積的地方缺少適當控制。對於例如低壓CVD(low pressure CVD，LPCVD)和ALD等過程，薄膜沉積是保形的。LPCVD依賴於表面上的熱反應，而ALD是通過順序化學暴露的層過程。對於等離子體增強式化學氣相沉積(plasma enhanced chemical vapor deposition，PECVD)過程，所述沉積可能因離子誘發的沉積而形成“長條麵包”形狀。
在一些方法中，ALD依賴於前驅氣體到襯底表面上的替代脈動以及隨後所述前體的表面反應。由於在反應物過程期間所述表面暴露於由等離子體產生的活性物質，因此ALD也可以在等離子體環境中實現(plasma environment ALD，PEALD)。然而，典型ALD化學過程是自限制的而不具有面積選擇性，面積選擇性 提供沉積的保形性能。
此外，等離子體的離子影響薄膜特性修改，但又對表面反應具有最小控制。例如，通過PECVD，薄膜形成主要是歸因於表面上的自由基反應，其中控制反應位置以獲得定向離子束沉積非常困難。在一些現有技術方法中，存在對於特定位置的較高沉積速率利用定向離子轟擊的可能性。然而，由於由流量產生的小的離子/中性物比，衝擊是最小的。
鑒於前述，需要主動地控制離開等離子體源的中性物質(例如，中性原子和/或分子)的量，以便使從離子到沉積或其它類型的化學過程的衝擊最大化的技術。具體來說，示例性方法包含提供處理設備，處理設備具有包含第一氣體入口的等離子體源腔室以及耦合到等離子體源腔室的沉積腔室，其中沉積腔室包含第二氣體入口，用於將使用點(point of use，POU)氣體輸送到接近在沉積腔室內設置的襯底的區域。示例性方法進一步包含產生用於輸送到襯底的離子束，以及修改沉積腔室內接近襯底的區域中的壓力從而增加在離子束被輸送到襯底時存在的用於衝擊襯底的反應離子的量。因而，對於定向離子束沉積，接近襯底的較高壓力有利地減少輸送到襯底的中性物的總量，從而使離子注入的離子能量衝擊最大化。
示例性方法包含提供處理設備，處理設備具有包含第一 氣體入口的等離子體源腔室以及耦合到等離子體源腔室的沉積腔室，其中沉積腔室包含第二氣體入口，用於將使用點氣體輸送到接近在沉積腔室內設置的襯底的區域。所述方法進一步包含產生用於輸送到襯底的離子束，以及修改沉積腔室內接近襯底的區域中的壓力，從而增加在離子束被輸送到襯底時衝擊襯底的反應離子的量。
用於增大反應離子與中性物質的比的示例性方法包含增大沉積腔室內接近襯底的區域中的壓力，從而增加在離子束被輸送到襯底時存在的用於衝擊襯底的反應離子的量，其中通過調節以下中的至少一個來增大壓力：等離子體源腔室的第一入口的氣體流速、沉積腔室的至少一個氣體入口的氣體流速，以及襯底與等離子體源腔室之間的距離。所述方法進一步包含產生用於輸送到襯底的離子束。
用於增大反應離子與中性物質的比的另一示例性方法包含增大沉積腔室內接近襯底的區域中的壓力，從而增加在離子束被輸送到襯底時存在的用於衝擊襯底的反應離子的量，其中通過優化以下來增大壓力：等離子體源腔室的第一入口的氣體流速、沉積腔室的至少一個氣體入口的氣體流速、襯底與等離子體源腔室之間的距離、沉積腔室泵的泵速，以及等離子體源腔室泵的泵速。所述方法進一步包含產生用於輸送到襯底的離子束，其中在離子束被輸送到襯底時，接近襯底的區域中的壓力增加而增加了衝擊襯底的反應離子與中性物質的比，並且其中離子束以相對於 襯底的非垂直角度輸送到襯底。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
100:處理設備
102:離子束
104:襯底
106:等離子體源腔室
107:第一氣體入口
108:沉積腔室
110:第二氣體入口
112:第三氣體入口
116:第一使用點氣體
118:第二使用點氣體
120:第四氣體入口
122:沉積腔室泵
124:射頻發生器
126:脈衝直流電源
128:偏壓電源
130:區域
132:反應離子
136:中性物質
138:等離子體源腔室泵
140:控制器
142:等離子體氣體
144:等離子體
150:薄膜層
152:側壁表面
154:特徵
156:表面
160:溝槽材料
162:側壁表面
164:溝槽
166:襯底
168:裝置
170:離子注入
172:底表面
174:側壁表面的下部部分
176:覆蓋層的上部部分
180:方法
182、184、186、188、190:方塊
D:深度
Z:距離
圖1為根據本發明的實施例的處理設備的截面視圖；圖2為根據本發明的實施例的在圖1的處理設備中的多個反應離子和中性物質的截面視圖；圖3為根據本發明的實施例的用於在襯底的一組特徵上形成薄膜層的方法的側視截面視圖；圖4為根據本發明的實施例的用於在襯底的一組特徵上形成溝槽材料的方法的側視截面視圖；圖5為說明根據本發明的實施例的示例性方法的流程圖。
圖式未必按比例。圖式僅為表示，並不希望描繪本發明的特定參數。圖式意圖描繪本發明的示例性實施例，且因此不應被視為在範圍上受到限制。在圖式中，相似標號表示相似元件。
此外，出於圖示清楚的目的，可以省略或不按比例示出一些圖式中的某些元件。出於圖示清楚的目的，橫截面圖可以呈“圖塊”或“近視的”橫截面圖的形式，省略在“真實”截面視圖中另外可見的某些背景線條。此外，為了清楚起見，可以在某些圖式中省略一些附圖標號。
現將在下文中參考示出方法的實施例的附圖更全面地描述根據本發明的方法。所述方法可以許多不同形式體現，且不應解釋為受限於本文中所闡明的實施例。替代地，提供這些實施例是為了使得本發明透徹且完整，且將向所屬領域的技術人員充分傳達系統和方法的範圍。
為方便和清楚起見，本文中將使用例如“頂部”、“底部”、“上部”、“下部”、“垂直”、“水準”、“橫向”和“縱向”等術語來描述如各圖中所呈現的這些元件及其組成部分相對於半導體製造裝置的元件的幾何形狀和定向的相對位置和定向。所述術語將包含具體提到的詞、其派生詞和類似意思的詞。
如本文中所使用，以單數形式敘述並且前面有詞“一”的元件或操作應被理解為包含多個元件或操作，直到明確敘述此類排除。此外，對本發明的“一個實施例”的提及並不意圖為限制性的。其它實施例也可以併入到所敘述的特徵中。
如本文中所使用，術語“原子層沉積”或“ALD”可以指氣相沉積工藝，由此在工藝腔室(即，沉積腔室)中進行沉積迴圈，優選地，多個連續的沉積迴圈。在迴圈期間，可以將前體用化學方法吸附到沉積表面(例如，襯底組合件表面或先前沉積的底層表面，例如來自先前ALD迴圈的材料)，從而形成不易與其它前體反應的單層或子單層(即，自限制反應)。隨後，可以將 反應物(例如，另一前體或反應氣體)引入到工藝腔室以用於將用化學方法吸附的前體轉化為沉積表面上的所需材料。通常，此反應物能夠與已經用化學方法吸附的前體反應。另外，視需要還可以在迴圈期間利用吹掃過程以在用化學方法吸附的前體的轉化之後從工藝腔室去除多餘前體和/或從工藝腔室去除多餘反應物和/或反應副產物。
與單程式CVD過程相比，更長持續時間的多迴圈ALD過程通過自限制層增長提供了對層厚度和組成物的改進控制，並且通過反應組分的間距將不利的氣相反應減到最少。ALD的自限制性質提供了一種在多種多樣的反應表面(包含具有不規則表面形態的表面)上沉積薄膜的方法，具有比使用CVD或使用例如蒸發或物理氣相沉積(physical vapor deposition，PVD，或濺鍍)等其它“視線”沉積方法可獲得的更好的覆蓋性。如下文將進一步詳細描述，使用定向離子束啟動進一步促進ALD過程。
現在轉向圖1，圖1示出了根據本發明的各種實施例的處理設備100的截面視圖和用於增大被引導到襯底104以形成裝置(例如，半導體裝置)的離子束102中的反應離子與中性物質的比的方法。處理設備100可以是光束線離子注入機、等離子體摻雜工具(PLAD)、具有等離子體殼層調節器的等離子體工具，或能夠產生並輸送離子到襯底104的其它工具。本發明的實施例不限於此上下文。
如圖1到2中所示，處理設備100包含具有第一氣體入 口107的等離子體源腔室106，以及耦合到等離子體源腔室106用於產生離子束102(例如，帶狀束)的沉積腔室108。沉積腔室108包含第二氣體入口110和第三氣體入口112，用於將第一使用點氣體116和第二使用點氣體118分別輸送到鄰近在沉積腔室108內設置的襯底104的區域130，如下文將更詳細地描述。沉積腔室108進一步包含第四氣體入口120，以及用於調節沉積腔室108內的氣流和壓力的沉積腔室泵122。如進一步示出的，處理設備100包含射頻發生器124和脈衝直流電源126，用於產生從等離子體源腔室106提取離子束102所使用的提取電壓。沉積腔室108還可包含電耦合到其上的偏壓電源128。
在操作期間，處理設備100經配置以修改沉積腔室108內接近襯底104的區域130中壓力襯底的壓力，從而增加在離子束102被輸送到襯底104時衝擊襯底104的反應離子132的量和/或減少中性物質136(例如，中性原子/分子)的量。更確切地說，通過增大等離子體源腔室106與沉積腔室108之間的壓力梯度，可以減少輸送到襯底104的中性物質136的總量，並使通過傾角離子束注入提供的離子能量衝擊最大化。
在示例性實施例中，可以通過優化/調節處理設備100的以下參數中的至少一個來提供壓力襯底與壓力源之間的此增加的壓力增量：第一氣體入口107的氣體流速、第二氣體入口110的氣體流速、第三氣體入口112的氣體流速、第四氣體入口120的氣體流速，和/或襯底104與等離子體源腔室106之間的距離Z。 在一個實施例中，可以使用一個或多個控制閥(未示出)來修改處理設備100的氣體入口的各種氣體流速。此外，可以減小襯底104與等離子體源腔室106之間的距離Z以進一步增大壓力襯底。
在各種其它實施例中，可以通過修改沉積腔室泵122和/或等離子體源腔室泵138的泵送速度(pumping speed)而相對於壓力源增大壓力襯底。例如，如果沉積腔室泵122的泵送速度降低，那麼壓力襯底將因沉積腔室108壓力的整體增大而增大。另外，通過提高等離子體源腔室泵138的泵送速度，同時降低沉積腔室泵122的泵送速度，沉積腔室108中的壓力將高於等離子體源腔室106。在一些實施例中，也可以通過使用節流閥(未示出)改變泵導來進行壓力調節。
在一些實施例中，可以通過耦合到處理設備100或以其它方式與處理設備100通信的控制器140自動地或半自動地操作處理設備100的元件中的一個或多個。控制器140可以是或包含經程式設計以執行所需輸入/輸出功能的通用電腦或通用電腦網路。例如，在一個實施例中，控制器140可以經程式設計以產生用於輸送到襯底104的離子束102，將第一使用點氣體116與/或第二使用點氣體118連同離子束102一起輸送到襯底104，並且修改沉積腔室108內接近襯底104的區域中的壓力從而增加在第一使用點氣體116或第二使用點氣體118和離子束102被輸送到襯底104時衝擊襯底104的反應離子的量。在一些實施例中，控制器140使用一個或多個感測器(未示出)進行操作，用於接收壓 力襯底與壓力源之間的壓力梯度的指示，並且修改上述參數中的一個或多個以增大壓力襯底，上述參數例如第一氣體入口107、第二氣體入口110、第三氣體入口112及第四氣體入口120的氣體流速、沉積腔室泵122和/或等離子體源腔室泵138的抽速，和/或襯底104與等離子體源腔室106的出口之間的距離Z。
控制器140還可包含通信裝置、資料存儲裝置和軟體。使用者介面系統可以包含例如觸控式螢幕、鍵盤、使用者指向裝置、顯示器、印表機等裝置以允許使用者經由控制器140輸入命令和/或資料和/或監測等離子體摻雜設備。本發明的實施例不限於此上下文。
在示例性實施例中，處理設備100將例如氬氣(Ar)或氦氣(He)等惰性等離子體氣體142經由第一氣體入口107輸送到等離子體源腔室106以用於在其中產生等離子體144。同時，第二氣體入口110和第三氣體入口112將第一使用點氣體116和第二使用點氣體118(例如SiH4和NH3)分別輸送到鄰近襯底104的區域130。在此實施例中，第一使用點氣體116和第二使用點氣體118繞過等離子體源腔室106並且直接注入到沉積腔室108中。如所配置，接近襯底104的壓力襯底的增大使得暴露於襯底104的中性原子/分子136減少，從而形成主要依靠與反應離子132攜帶的能量的氣體反應引起的薄膜層150的增長。這有利於傾角離子注入，因為所述過程變為離子啟動的沉積而不是不具有方向性的中性物主導的沉積。
在其它實施例中，可以調換氣體的輸送，意味著可以經由第二氣體入口110和/或第三氣體入口112輸送惰性等離子體氣體，並且可以經由第一氣體入口107輸送反應氣體。在此情況下，通過接近襯底104的較高壓力壓力襯底，由中性表面反應導致的薄膜層150的增長將受到限制，薄膜層150的增長將主要依靠注入或沉積在襯底104上的反應離子132(例如，SiH3+、SiH+、NH2+等)。同樣，這有利於傾角離子注入，因為所述過程變為離子啟動的沉積而不是不具有方向性的中性物主導的沉積。
如圖所示，在一個實施例中，連同離子束102一起將第一使用點氣體116和第二使用點氣體118輸送到襯底104。在另一實施例中，可以分別地進行反應第一使用點氣體116、第二使用點氣體118和離子束102的暴露。在任一實施方案中，將離子束102成角度地引導到襯底104以在其上形成薄膜層150，例如，如圖3到4中所示。
在示例性實施例中，如圖4中所示，將離子束102的離子注入到襯底104的一組特徵154(例如，光阻圖案特徵、襯底散熱片等)中的一個或多個的側壁表面152以在其上形成薄膜層150。在示例性實施例中，與側壁表面152非平行地而朝向襯底104成角度地引導離子束102，但是，在其它實施例中，可以基本上垂直於襯底104的表面156成角度地注入離子束102。如圖所示，離子束102以相對於側壁表面152成大約30°(或相對於側壁表面152的平面法線成大約60°)的入射角注入離子，以防止有機和無 機材料中的納米尺度硬掩模的形成。在其它實施例中，注入角度可以改變正/負(+/-)15°。此外，在一些實施例中，離子束102的注入結合隨後的等離子體蝕刻過程(未示出)用於改進線邊緣粗糙度。
在示例性實施例中，薄膜層150是沉積於一組特徵154上的有機或無機材料，其中沉積可以在沉積腔室108(圖1)中進行，並且可以優化為主要在一組特徵154的側壁表面152和/或頂部上沉積。可以選擇特定化學過程和方法參數，因此以以下任一者進行沉積：在等離子體內均勻地(例如，成角度地)以及在描繪離子束102的箭頭的方向上。
在另一實施例中，參考圖1和4，處理設備100可以用於沿著形成於裝置168的襯底166中的溝槽164的側壁表面162的僅一部分選擇性地形成溝槽材料160的層(例如，SiN)。例如，溝槽164可以暴露於經由沉積腔室108的氣體入口中的一個或多個輸送到襯底166的前體。可以沿著溝槽164的側壁表面162保形地設置前體。在一個實施例中，前體可以是用化學方法吸附到溝槽164的表面以形成末端SiBr3基團的反應前體(例如，SiBr4)。
前體可以是以蒸氣形式引入到沉積腔室108中的前體應用，例如，通過經由常規蒸發過程(例如，直接蒸發、蒸餾)蒸發液體前驅溶液，或通過使惰性氣體(例如，N2、He、Ar等)以泡沫方式流到前驅溶液中並將所述惰性氣體加上前體的混合物作為前驅蒸氣溶液提供到沉積腔室108而產生。通過惰性氣體起泡 還可以去除前驅溶液中存在的任何溶解氧。
隨後可以例如通過使前體與覆蓋組成物反應而沿著溝槽164的一組側壁表面162形成覆蓋層(capping layer)。覆蓋組成物可以是引入到沉積腔室108的適用於將用化學方法吸附的前體轉化為沉積表面上的所需材料的反應物反應氣體，例如圖1的第一使用點氣體116、第二使用點氣體118。通常，反應物能夠與已經用化學方法吸附的前體反應。在一個非限制性實施例中，覆蓋組成物是乙二胺，並且NH基團與前體的溴起反應以放出HBr並形成Si-NHCH2CH2NH-Si鍵。因此，用覆蓋層覆蓋表面能防止進一步的熱ALD增長。此外，覆蓋層經配置以對熱ALD和/或對低能量的基於自由基的ALD相對不具有反應性，並且對高能量的離子具有反應性以破碎覆蓋組成物的覆蓋分子。
如圖4中進一步示出，執行離子注入170以形成溝槽材料160。離子注入170使離子以與溝槽164的底表面172非垂直且與側壁表面162同樣非平行的角度注入到裝置168中。例如，可以將離子以相對於側壁表面162的平面法線成60°的角度注入到側壁表面162中。在其它實施例中，注入角度可以相對於側壁表面162的平面法線改變正/負(+/-)15°。在一些實施例中，可以將離子以經選擇防止離子注入溝槽164的底表面172和側壁表面162的下部部分174的角度注入到溝槽164的側壁表面162中。
在一個實施例中，離子注入170是經執行以通過破碎形成C-C鍵的反應位置而重新啟動僅覆蓋層的上部部分176的高度 定向的Ar離子處理。因此，暴露於表面的SiBr4將與啟動表面(頂部和底部)起反應以用Si-Br基團終止頂部和底部。這使得能夠沿著覆蓋層的啟動部分將溝槽材料160的層形成至深度D，從而形成圖4中示出的結構。
現參考圖5，圖5示出說明根據本發明的用於圖案化半導體裝置的示例性方法180的流程圖。將結合圖1到4中示出的表示描述方法180。
方法180可以包含提供包含耦合到沉積腔室的等離子體源腔室的處理設備，如方塊182中所示。在一些實施例中，等離子體源腔室包含第一氣體入口，並且沉積腔室包含第二氣體入口和第三氣體入口。在一些實施例中，第二氣體入口和/或第三氣體入口將使用點氣體輸送到接近在沉積腔室內設置的襯底的區域。
方法180可以進一步包含產生用於輸送到襯底的離子束，如方塊184處所示。在一些實施例中，從等離子體源腔室內產生的等離子體提取離子束。
方法180可以進一步包含修改沉積腔室內接近襯底的區域中的壓力，如方塊186處所示。在一些實施例中，通過增加在使用點氣體和離子束被輸送到襯底的情況下衝擊襯底的反應離子的量來修改壓力。在一些實施例中，增大沉積腔室與等離子體源腔室之間的壓力梯度以增大壓力。在一些實施例中，通過調節以下中的至少一個來增大沉積腔室內接近襯底的區域中的壓力：第一氣體入口的氣體流速、第二氣體入口的氣體流速、第三氣體入 口的氣體流速，以及襯底與等離子體源腔室之間的距離。在一些實施例中，通過減小襯底與等離子體源腔室之間的距離來增大沉積腔室內接近襯底的區域中的壓力。在一些實施例中，通過調節沉積腔室泵的泵速和/或等離子體腔室泵的泵速來增大沉積腔室內接近襯底的區域中的壓力。在一些實施例中，控制器可以獨立地控制第一氣體入口的氣體流速、第二氣體入口的氣體流速、第三氣體入口的氣體流速、沉積腔室泵的泵速以及等離子體源腔室泵的泵速。
方法180可以進一步包含通過沉積腔室內接近襯底的區域中的壓力增大而減少中性物質，如方塊188處所示。在一些實施例中，通過壓力增大而增大反應離子與中性物質的比。
方法180可以進一步包含將使用點氣體連同離子束一起輸送到襯底以形成薄膜層，如方塊190處所示。在一些實施例中，將離子束輸送到襯底包含執行傾角離子注入。在一些實施例中，以基本上與溝槽的側壁非平行且與溝槽的底表面非平行的角度將離子注入到襯底中。
雖然上文將示意性方法180描述為一系列動作或事件，但是除非確切陳述，否則本發明不限於此類動作或事件的所示出的次序。根據本發明，除本文中所示出和/或描述的那些次序之外，一些動作可以不同的次序和/或與其它動作或事件同時地進行。另外，實施根據本發明的方法可能並非需要所有所示出的動作或事件。此外，可以結合在本文中示出且描述的結構的形成和/或處理 以及結合並未示出的其它結構實施方法180。
鑒於前述內容，通過本文中揭示的實施例達成至少以下優勢。本發明的第一優勢是能夠通過調整離子/中性物比提供對表面化學反應的主動控制，因此使得離子注入過程更具有“離子促進性”。本發明的第二優勢包含能夠通過改進的輪廓控制使薄膜選擇性地增長從而用於定向沉積。
雖然已在本文中描述了本發明的某些實施例，但本發明不限於此，因為本發明在範圍上與所屬領域將允許的一樣寬泛，且可同樣地來理解說明書。因此，不應將以上描述解釋為限制性。實際上，以上描述僅僅是作為具體實施例的例證。所屬領域的技術人員將能設想在本文所附的權利要求書的範圍和精神內的其它修改。
100‧‧‧處理設備
102‧‧‧離子束
104‧‧‧襯底
106‧‧‧等離子體源腔室
107‧‧‧第一氣體入口
108‧‧‧沉積腔室
110‧‧‧第二氣體入口
112‧‧‧第三氣體入口
116‧‧‧第一使用點氣體
118‧‧‧第二使用點氣體
120‧‧‧第四氣體入口
122‧‧‧沉積腔室泵
124‧‧‧射頻發生器
126‧‧‧脈衝直流電源
128‧‧‧偏壓電源
130‧‧‧區域
138‧‧‧等離子體源腔室泵
140‧‧‧控制器
142‧‧‧等離子體氣體
144‧‧‧等離子體
150‧‧‧薄膜層
Z‧‧‧距離

Claims (13)

  1. 一種用於增大反應離子與中性物質的比的方法，包括：提供處理設備，所述處理設備包括：包含第一氣體入口的等離子體源腔室；以及耦合到所述等離子體源腔室的沉積腔室，所述沉積腔室包含第二氣體入口與第三氣體入口，用於將第一使用點氣體與第二使用點氣體輸送到鄰近設置在所述沉積腔室內的襯底的區域；產生用於輸送到所述襯底的離子束；修改所述沉積腔室內接近所述襯底的所述區域中的壓力，從而增加在所述離子束被輸送到所述襯底時存在的用於衝擊所述襯底的反應離子的量；以及通過調節以下中的至少一個來增大所述沉積腔室內接近所述襯底的所述區域中的所述壓力：所述第一入口的氣體流速、所述第二入口的氣體流速、所述第三氣體入口的氣體流速以及所述襯底與所述等離子體源腔室之間的距離。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的用於增大反應離子與中性物質的比的方法，更包括：增大所述沉積腔室與所述等離子體源腔室之間的壓力梯度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的用於增大反應離子與中性物質的比的方法，更包括：通過減小所述襯底與所述等離子體源腔室之間的所述距離來增大所述沉積腔室內接近所述襯底的所述區域中的所述壓力。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的用於增大反應離子與中性物質的比的方法，更包括：使用控制器獨立地控制所述第一氣體入口的所述氣體流速、所述第二氣體入口的所述氣體流速以及所述第三氣體入口的所述氣體流速。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的用於增大反應離子與中性物質的比的方法，更包括：經由所述第二氣體入口和所述第三氣體入口將反應氣體輸送到所述等離子體源腔室。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的用於增大反應離子與中性物質的比的方法，更包括：通過調節沉積腔室泵的泵速和/或等離子體源腔室泵的泵速來增大所述沉積腔室內接近所述襯底的所述區域中的所述壓力。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的用於增大反應離子與中性物質的比的方法，更包括：經由所述第一氣體入口將惰性氣體引入到接近所述襯底的所述區域。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的用於增大反應離子與中性物質的比的方法，更包括：通過增大所述沉積腔室內接近所述襯底的所述區域中的所述壓力來減少所述離子束的中性物質。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的用於增大反應離子與中性物質的比的方法，更包括：增大所述反應離子的量與所述中性物質的比。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的用於增大反應離子與中性物質的比的方法，更包括：使用所述離子束在所述襯底上形成薄膜層。
  11. 一種用於增大反應離子與中性物質的比的方法，其特徵在於，包括：增大沉積腔室內接近襯底的區域中的壓力，以增大在離子束被輸送到所述襯底時存在的用於衝擊所述襯底的反應離子的量，其中調節以下中的至少一個來增大所述壓力：沉積腔室泵的泵速、等離子體源腔室泵的泵速，以及所述襯底與等離子體源腔室之間的距離；產生用於輸送到所述襯底的所述離子束；以及通過調節所述等離子體源腔室的第一氣體入口的氣體流速、所述沉積腔室的第二氣體入口的氣體流速或所述沉積腔室的第三氣體入口的氣體流速來增大所述沉積腔室內接近所述襯底的所述區域中的所述壓力。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的用於增大反應離子與中性物質的比的方法，更包括： 通過增大所述沉積腔室與所述等離子體源腔室之間的壓力梯度來減少在所述離子束被輸送到所述襯底時存在的中性物質的量。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的用於增大反應離子與中性物質的比的方法，更包括：通過減小所述襯底與所述等離子體源腔室之間的所述距離來增大所述沉積腔室內接近所述襯底的所述區域中的所述壓力。
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