| 主权项 |
1.一种在一制程反应室中一基板上形成一薄膜层 的方法,该方法包含: (a)在数种制程条件下,使该基板暴露于一以固定流 率实质连续流动之制程气体组合物一第一时间周 期; (b)在该第一时间周期后,将一前驱物脉冲至该处理 室中,其中于该脉冲期间维持以固定流率实质连续 流动之制程气体组合物,且其中该前驱物在该等制 程条件下并不与该制程气体组合物反应;接着 (c)以该固定流率持续实质连续流动该制程气体组 合物一第二时间周期; (d)在该第二时间周期后,于该处理室中脉冲高频电 力以产生电浆状态,其中于该脉冲高频电力期间维 持以该固定流率实质连续流动该制程气体组合物, 且其中该前驱物与该制程气体组合物于该电浆状 态下会进行反应;以及 (e)重复步骤(a)、(b)、(c)及(d)直到达到该薄膜层的 期望厚度値,其中该薄膜层为氮化矽(Si3N4)、氧化 矽(SiO)、二氧化矽(SiO2)。 2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该制程气 体组合物系由氨气(NH3)、联氨(N2H4)、氮气(N2)、氧 气(O2)、臭氧(O3)、氢气(H2)、水蒸汽(H2O)及其混合 物所组成。 3.一种在一制程反应室中一基板上形成一薄膜层 之方法,该方法至少包含: (a)在数种制程条件下,使该基板暴露于一以固定流 率实质连续流动之制程气体组合物一第一时间周 期,其中该制程气体组合物为氢气与氧气的混合; (b)在该第一时间周期后,将一前驱物脉冲至该处理 室中,其中于该脉冲期间维持以固定流率实质连续 流动之制程气体组合物,且其中该前驱物在该等制 程条件下并不与该制程气体组合物反应;接着 (c)以该固定流率持续实质连续流动该制程气体组 合物一第二时间周期; (d)在该第二时间周期后,于该处理室中脉冲高频电 力以产生电浆状态,其中于该脉冲高频电力期间维 持以该固定流率实质连续流动该制程气体组合物, 且其中该前驱物与该制程气体组合物于该电浆状 态下会进行反应;以及 (e)重复步骤(a)、(b)、(c)及(d)直到达到该薄膜层的 期望厚度値。 4.一种在一制程反应室中一基板上形成一薄膜层 之方法,该方法至少包含: (a)在数种制程条件下,使该基板暴露于一以固定流 率实质连续流动之制程气体组合物一第一时间周 期; (b)在该第一时间周期后,将一前驱物脉冲至该处理 室中,其中于该脉冲期间维持以固定流率实质连续 流动之制程气体组合物,且其中该前驱物在该等制 程条件下并不与该制程气体组合物反应,且其中该 前驱物为卤化矽化合物;接着 (c)以该固定流率持续实质连续流动该制程气体组 合物一第二时间周期; (d)在该第二时间周期后,于该处理室中脉冲高频电 力以产生电浆状态,其中于该脉冲高频电力期间维 持以该固定流率实质连续流动该制程气体组合物, 且其中该前驱物与该制程气体组合物于该电浆状 态下会进行反应;以及 (e)重复步骤(a)、(b)、(c)及(d)直到达到该薄膜层的 期望厚度値。 5.如申请专利范围第4项所述之方法,其中该卤化矽 化合物为四氯化矽(SiCl4)、二氯矽烷(Si2Cl2H2)以及 三氯矽烷(SiCl3H)。 6.一种在一制程反应室中一基板上形成一薄膜层 之方法,该方法至少包含: (a)在数种制程条件下,使该基板暴露于一以固定流 率实质连续流动之制程气体组合物一第一时间周 期; (b)在该第一时间周期后,将一前驱物脉冲至该处理 室中,其中于该脉冲期间维持以固定流率实质连续 流动之制程气体组合物,且其中该前驱物在该等制 程条件下并不与该制程气体组合物反应,且其中该 前驱物为矽氧烷化合物(Siloxane);接着 (c)以该固定流率持续实质连续流动该制程气体组 合物一第二时间周期; (d)在该第二时间周期后,于该处理室中脉冲高频电 力以产生电浆状态,其中于该脉冲高频电力期间维 持以该固定流率实质连续流动该制程气体组合物, 且其中该前驱物与该制程气体组合物于该电浆状 态下会进行反应;以及 (e)重复步骤(a)、(b)、(c)及(d)直到达到该薄膜层的 期望厚度値。 7.一种在一制程反应室中一基板上形成一薄膜层 之方法,该方法至少包含: (a)在数种制程条件下,使该基板暴露于一以固定流 率实质连续流动之制程气体组合物一第一时间周 期; (b)在该第一时间周期后,将一前驱物脉冲至该处理 室中,其中于该脉冲期间维持以固定流率实质连续 流动之制程气体组合物,且其中该前驱物在该等制 程条件下并不与该制程气体组合物反应,且其中该 前驱物为矽烷(SiH4)或二矽烷(Si2H6);接着 (c)以该固定流率持续实质连续流动该制程气体组 合物一第二时间周期; (d)在该第二时间周期后,于该处理室中脉冲高频电 力以产生电浆状态,其中于该脉冲高频电力期间维 持以该固定流率实质连续流动该制程气体组合物, 且其中该前驱物与该制程气体组合物于该电浆状 态下会进行反应;以及 (e)重复步骤(a)、(b)、(c)及(d)直到达到该薄膜层的 期望厚度値。 8.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该高频电 力为一射频电力。 9.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该射频电 力系被供应至一喷洒头。 10.如申请专利范围第9项所述之方法,其中该射频 电力系被供应至一基板支撑平台。 11.如申请专利范围第9项所述之方法,其中该高频 电力系介于约500瓦至2000瓦之间。 12.如申请专利范围第11项所述之方法,其中该高频 电力系介于约750瓦至约1750瓦之间。 13.如申请专利范围第12项所述之方法,其中该高频 电力系介于约900瓦至约1200瓦之间。 14.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该基板 温度系维持在小于500℃。 15.如申请专利范围第14项所述之方法,其中该基板 温度系维持在小于350℃。 16.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该制程 反应室压力系维持在介于约10毫托(milli-torr)至约10 托(torr)之间。 17.如申请专利范围第16项所述之方法,其中该制程 反应室压力系维持在介于约0.5托至约5托之间。 18.如申请专利范围第17项所述之方法,其中该制程 反应室压力系维持在介于约1.0托至约5托之间。 19.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该制程 气体组合物之流量系介于约200每秒标准立方公分( sccm)至约3000sccm之间。 20.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该前驱 物之脉冲具有约0.5秒至约2秒之间的持续时间。 21.如申请专利范围第20项所述之方法,其中该前驱 物之脉冲具有约0.7秒至约1秒之间的持续时间。 22.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该脉冲 一前驱物进入制程反应室包含注入一次以上之前 驱物。 23.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该脉冲 高频电力至少包含一射频脉冲。 24.如申请专利范围第23项所述之方法,其中该射频 之脉冲持续约2秒至约10秒间。 25.如申请专利范围第24项所述之方法,其中该射频 之脉冲持续约3秒至约5秒间。 26.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该脉冲 高频电力至少包含脉冲一次以上之高频电力。 27.一种在一制程反应室中以使用一前驱物之一循 环沉积制程来形成一薄膜层于一基板上的方法,该 方法至少包含: (a)使该基板暴露于一以介于约500 sccm至2000 sccm间 之流率实质连续流动之氢气与氧气结合物中约0.5 秒至约1秒之第一时间周期; (b)在该第一时间周期后,以介于200sccm至500sccm之间 的流率脉冲四氯化矽至该反应室中约0.5秒至约1秒 ,其中于该脉冲期间维持实质连续流动氢气及氧气 之结合物; (c)持续实质流动氢气及氧气之结合物约1秒至约4 秒之第二时间周期; (d)在该第二时间周期后,以约500瓦至约2000瓦脉冲 射频电力约2秒至6秒,其中于该脉冲射频电力期间 系维持实质连续流动氢气及氧气之结合物;以及 (e)重复步骤(a)、(b)、(c)、及(d)暴露、提供及脉冲 步骤,直到达到该薄膜层的期望厚度値。 28.一种在一制程反应室中一基板上形成一薄膜层 之方法,其至少包含: (a)使该基板暴露于一以固定流率连续流动之一制 程气体组合物一第一时间周期; (b)使该基板暴露于一前驱物以及以固定流率连续 流动之该制程气体组合物一第二时间周期,其中该 前驱物为含矽前驱物; (c)使该基板暴露于一以固定流率连续流动之该制 程气体组合物一第三时间周期; (d)于一第四时间周期期间,施加高频电力至该制程 反应室,藉以将该制程气体组合物激发成一电浆态 ,其中该前驱物与该制程气体组合物反应形成一薄 膜层于该基板上,且其中于该第四时间周期期间维 持以该固定流率连续流动该制程气体组合物;以及 (e)重复步骤(a)、(b)、(c)、及(d),直到达到该薄膜层 的期望厚度値。 29.一种在一制程反应室中一基板上形成一薄膜层 之方法,其至少包含: (a)使该基板暴露于一以固定流率连续流动之一制 程气体组合物一第一时间周期,其中该制程气体组 合物为氢气及氧气之结合物; (b)使该基板暴露于一前驱物以及以固定流率连续 流动之该制程气体组合物一第二时间周期; (c)使该基板暴露于一以固定流率连续流动之该制 程气体组合物一第三时间周期; (d)于一第四时间周期期间,施加高频电力至该制程 反应室,藉以将该制程气体组合物激发成一电浆态 ,其中该前驱物与该制程气体组合物反应形成一薄 膜层于该基板上,且其中于该第四时间周期期间维 持以该固定流率连续流动该制程气体组合物;以及 (e)重复步骤(a)、(b)、(c)、及(d),直到达到该薄膜层 的期望厚度値。 30.如申请专利范围第30项所述之方法,其中该含矽 前驱物为一卤化矽化合物。 31.如申请专利范围第30项所述之方法,其中暴露该 基板至一前驱物的步骤包括提供一该前驱物之脉 冲。 图式简单说明: 第1图所绘示为底闸极之薄膜电晶体的剖面示意图 ; 第2图所绘示为实施本发明之方法所使用之制程反 应室的剖面示意图; 第3图所绘示为根据本发明一较佳实施例,使用循 环沉积技术以形成薄膜层的制程顺序图; 第4图所绘示为前驱物对薄膜厚度之影响的曲线图 ; 第5图所绘示为射频(RF)脉冲对薄膜厚度之影响的 曲线图; 第6图所绘示为在前驱物脉冲与电浆脉冲之间的非 脉冲时间对薄膜厚度之影响的曲线图; 第7图所绘示为在电浆脉冲与前驱物脉冲之间的非 脉冲时间对薄膜厚度之影响的曲线图; 第8图所绘示为在电极与基板之间的间隔(公厘)对 薄膜厚度之影响的曲线图; 第9图所绘示为射频电力对薄膜厚度之影响的曲线 图; 第10A图至第10C图所绘示为在底闸极(Bottom-gate)薄膜 电晶体制造流程的不同阶段中,基板的剖面示意图 ; 第11A图至第11C图所绘示为在顶闸极(Top-gate)薄膜电 晶体制造流程的不同阶段中,基板的剖面示意图; 第12图所绘示为以本发明之方法所沉积的闸极介 电薄膜,在退火前与退火后的平带电压曲线图;以 及 第13图所绘示为以本发明之方法所沉积的闸极介 电薄膜其平台电压曲线图。 |
