发明名称 藉电浆增强化学蒸气沉积作用沈积钛薄膜之方法
摘要 一种在基材之外露铝层上化学蒸气沉积反应中沉积钛薄膜之方法,其包括:将该基材与该外露铝层,放置在一个化学蒸气沉积反应室之内部,此反应室包含RF能量来源及形成RF场之RF电极;供应第一种气体,进入该反应室中;导引该第一种气体经过该RF场,以激发该第一种气体而形成第一种气体之经活化基团与离子,邻近该基材之外露铝层;供应第二种气体,进入该反应室中,而与第一种气体基团与离子混合;该第一种及/或第二种气体包含钛原子;来自该第一种气体之经活化基团与离子,会在表面反应中与第二种气体反应,以造成钛沉积在賌基材之外露铝层上。
申请公布号 TW306937 申请公布日期 1997.06.01
申请号 TW084105691 申请日期 1995.06.06
申请人 原子能委员会;物质研究公司 美国 发明人 约瑟夫.T.西尔曼;陈塔.亚兰纳;劳伯.F.佛斯特;贾魁斯.法给特
分类号 C23C16/06 主分类号 C23C16/06
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种在基材之外露铝层上化学蒸气沉积反应中沉积钛薄膜之方法,其包括:将该基材与该外露铝层,放置在一个化学蒸气沉积反应室之内部,此反应室包含RF能量来源及形成RF场之RF电极;供应第一种气体,进入该反应室中;导引该第一种气体经过RF场,以激发该第一种气体而形成第一种气体之经活化基团与离子,邻近该基材之外露铝层;供应第二种气体,进入该反应室中,而与第一种气体基团与离子混合;该第一种及/或第二种气体句含钛原子;来自该第一种气体之经活化基团与离子,会在表面反应中与第二种气体反应,以造成钛沉积在该基材之外露铝层上。2.根据申请专利范围第1项之方法,其中该第一种气体系被导引经过一种具有多个开孔之气体分散簇射头,而进入该室中,该簇射头系使用RF能量来源造成偏压,以使得该簇射头成为一个具有相关联RF场之RF电极,经偏压之簇射头系配置于靠近该反应室内部之基材。3.根据申请专利范围第2项之方法,其进一步包括将该簇头射头放置在距离基材约1英寸或低于1英寸处。4.根据申请专利范围第2项之方法,其进一步包括:使该第一种气体通过一个圆柱体,此圆柱体系联接至该基材上方之簇射头,以在第一种气体通过簇头之前,建立一个预定之第一种气体流动,于是对该基材产生基团与离子之均匀流动。5.根据申请专利范围第2项之方法,其进一步包括使用该簇射头与RF场,激发该第二种气体,以致使气体混合物含有第一种气体基团及第二种气体之经激发气体粒子。6.根据申请专利范围第2项之方法,其中第一种气体系选自包括氢、氮、氨及其混合物。7.根据申请专利范围第2项之方法,其中系将一种稀释剂气体与该第一种气体混合。8.根据申请专利范围第7项之方法,其中该稀释剂气体系包括氩气。9.根据申请专利范围第1项之方法,其进一步包括:旋转该基材,以抽取第一种气体基团与离子及第二种气体之混合物至基材表面上,以促进该薄膜之均匀沉积在该基材表面上。10.根据申请专利范围第9项之方法,其进一步包括旋转该基材,其速率系足以在该基材上方产生第一种与第二种气体混合物之层状流动,以降低气体回流及经活化基团与离子之重组。11.根据申请专利范围第9项之方法,其进一步包括在0与50,000rpm间之速率下,旋转该基材。12.根据申请专利范围第1项之方法,其进一步包括在薄膜沈积期间,于200℃与800℃间加热该基材。13.根据申请专利范围第1项之方法,其进一步包括使反应室内之压力保持在0.5与15托之间。14.根据申请专利范围第1项之方法,其进一步包括在1与50,000sccm间之速率下,供应第一种气体。15.根据申请专利范围第50项之方法,其进一步包括在1与20sccm间之速率下,供应第二种气体。图示简单说明:图一为使用微波能量实际进行本发明方法所使用之上游电浆加强沉积室之一项具体实施例之侧面及部份横截面图。图一A为使用微波能量之上游电浆加强沉积室之一种替代具体实施例图。图二为使用RF簇射头/电极实际进行本发明方法所使用之沉积室之一项具体实施例之侧面及剖份横截面。图二A为图二构造之更详图。图二B为图二构造之替代具体实施例。图三为使用RF能量之上游电浆加强沉积室之第二种具体实施例之侧面与部份横截面图。第四A与四B个别为使与未使用本发明上游活化性基团进行沉积所必须之活化能量之Arrhenius函数图。图五为个别使用与未使用上游活化基团下,作为旋转速率增加之函数沉积速率增加图。图六为一显微照片,显示在覆盖于矽基材上方之氧化矽层中所成型之孔洞上,钛薄膜之选择性沉积。
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