发明名称 减少电浆处理中电浆电荷破坏程度之方法
摘要 一种方法被提供用以在电浆电荷破坏程度被减少下沉积膜层于一在一处理室内的基材上。一包含适于形成一电浆的一前趋物气体之处理气体被流入一处理室内,及一电浆由该处理气体被产生用来沉积该膜层于该基材上。该等前趋物气体被流入该处理室内使得该膜层被沉积于基材的中心处的速度比在基材边缘处快。
申请公布号 TW575893 申请公布日期 2004.02.11
申请号 TW090125614 申请日期 2001.10.16
申请人 应用材料股份有限公司 发明人 石川哲也;亚历山卓T 狄摩斯;尚美卓;高峰;卡文F 奈利;有贺美知雄
分类号 H01L21/00 主分类号 H01L21/00
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种用来将一膜层沉积于一在一处理室内的基材上的方法,该方法至少包含:(a)将一包含了多种适于形成一电浆的前趋物气体之处理气体流入该处理室内;及(b)从该处理气体产生一电浆用以将该膜层沉积于该基材上,其中该等前趋物气体被流入该处理室使得该膜层在基材的中央处的沉积比在基材边缘处的沉积要来得快。2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该膜层包含氧化矽。3.如申请专利范围第2项所述之方法,其中该等前趋物气体包含一矽烷及一含有氧的气体。4.如申请专利范围第3项所述之方法,其中该处理气体更包含一钝气。5.如申请专利范围第4项所述之方法,其中该钝气为氩气。6.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该处理室包含一上气体源及一侧气体源,该等前趋物气体中的至少一者以一比流经侧气体源的速率高的速率流经上气体源。7.如申请专利范围第6项所述之方法,其中每一种前趋物气体都以一比流经侧气体源的速率高的速率流经上气体源。8.如申请专利范围第7项所述之方法,其中每一种前趋物气体都只流经上气体源。9.如申请专利范围第1项所述之方法,其更包含一钝气。10.如申请专利范围第9项所述之方法,其中该钝气为氩气。11.一种用来将一膜层沉积于一在一处理室内的基材上的方法,该处理室具有一第一组气体喷嘴被设置来提供一气流于该基材的周边处及一第二喷嘴被设置来提供一气流于该基材的一上表面之上,该方法至少包含:(a)在第一及第二期间,将一处理气体流经该第一组气体喷嘴及第二喷嘴;及(b)由该处理气体形成一电浆用以在第一及第二期间沉积一膜层于该基材上,其中,在第二期间之从第二喷嘴被提供的处理气体相对于从第一组喷嘴被提供之处理气体的比値大于在第一期间者。12.如申请专利范围第11项所述之方法,其中该膜层包含氧化矽。13.如申请专利范围第12项所述之方法,其中该膜层被沉积于一金属层间(intermetal)的导电层上。14.如申请专利范围第12项所述之方法,其中该第二喷嘴包含一对喷嘴。15.如申请专利范围第14项所述之方法,其中一含矽的气体经由该对喷嘴中的一个被提供及一含氧的气体则经由该对喷嘴中的另一个被提供。16.一种蚀刻一位在一处理室内的基材的方法,该方法至少包含:(a)将一蚀刻气体流入该处理室;及(b)从该蚀刻气体产生一电浆用来蚀刻该基材,其中在基材上方的蚀刻气体被流入该处理室内的流速比在基材边缘处的蚀刻气体流速快。17.一种电脑可读取的储存媒体,其具有一电脑可读取的程式被收录于其内用来指导一基材处理系统的操作,该基材处理系统可包括一处理室;一电浆产生系统;一基材紧固器;及一气体输送系统其被建构来将气体导入该处理室内,该电脑可读取的程式包括用来操作该基材处理系统的指令用以依据以下所述的步骤在一位在一处理室内的基材上沉积一膜层:(a)将一包含了多种适于形成一电浆的前趋物气体之处理气体流入该处理室内;及(b)从该处理气体产生一电浆用以将该膜层沉积于该基材上,其中该等前趋物气体被流入该处理室使得该膜层在基材的中央处的沉积比在基材边缘处的沉积要来得快。18.如申请专利范围第17项所述之电脑可读取的储存媒体,其中该等前趋物气体包含一矽烷及一含氧的气体。19.如申请专利范围第18项所述之电脑可读取的储存媒体,其中该处理气体更包含一钝气。20.如申请专利范围第17项所述之电脑可读取的储存媒体,其中该处理室包含一上气体源及一侧气体源,其中该气体输送系统被建构成经由上气体源及侧气体源将气体引入该处理室内,及其中该电脑可读取的程式更包含让该等前趋物气体中的至少一者以一比流经侧气体源的流速快的流速流经上气体源的指令。21.一种基材处理系统,其至少包含:(a)一壳体其界定一处理室;(b)一高密度电浆产生系统,其可操作地耦合至该处理室;(c)一基材固持器,其被建构来在基材处理期间固持一基材;(d)一气体输送系统,其被建构来将气体导入该处理室;(e)一压力控制系统,用来保持一选定的压力于该处理室内;(f)一控制器,用来控制该高密度电浆产生系统,该气体输送系统,及该压力控制系统;及(g)一记忆体,其耦合至该控制器,该记忆体包含一用来指导该基材处理系统的操作之电脑可读取的程式,该电脑可读取的程式包含:(i)将一包含了多种适于形成一电浆的前趋物气体之处理气体流入该处理室内;及(ii)从该处理气体产生一电浆用以将该膜层沉积于该基材上,其中该等前趋物气体被流入该处理室使得该膜层在基材的中央处的沉积比在基材边缘处的沉积要来得快。22.如申请专利范围第21项所述之基材处理系统,其中该等前趋物气体包含一矽烷及一含氧的气体。23.如申请专利范围第22项所述之基材处理系统,其中该处理气体更包含一钝气。24.如申请专利范围第23项所述之基材处理系统,其中该钝气为氩气。25.如申请专利范围第21项所述之基材处理系统,其中该处理室包含一上气体源及一侧气体源,其中该气体输送系统被建构成经由上气体源及侧气体源将气体引入该处理室内,及其中该电脑可读取的程式更包含让该等前趋物气体中的至少一者以一比流经侧气体源的流速快的流速流经上气体源的指令。图式简单说明:第1(a)图为一具有数个金属接线之元件结构的示意剖面图;第1(b)图为一元件结构的剖面图,其显示由中性流量限制的氧化物生长所制造之在金属接线上的非保形沉积;第1(c)图为一元件结构的剖面图,其显示由反应速率限制的氧化物生长所制造之在金属接线上的保形沉积;第1(d)图为一元件结构的一单一金属线的剖面图,其显示由非保形沉积所诱发的隧道电流;第1(e)图为一元件结构的一单一金属线的剖面图,其显示由保形沉积所诱发的隧道电流;第2A图为本发明之一高密度电浆化学气相沉积系统的一实施例的简化图。第2B图为可与第1A图之举例性的CVD处理室一起使用的一气体环的简化剖面图。第2C图为可与第1A图之举例性的CVD处理室一起使用的一监视器及光笔的简化剖面图。第2D图为用来控制第1A图之举例性的CVD处理室之一举例性制程控制电脑程式产品的流程图。第2E图提供可与本发明的实射例一起使用之不同处理室结构的示意图;第3图显示依据本发明的实施例所制造自的半导体元件的一简化的剖面图;第4图为一用来在一HDP室中测量电浆特性的Langmuir探针的示意图;第5(a)图为使用边缘较快的沉积之HDP配方(recipe)的电浆探针讯号结果的图表比较;第5(b)图为使用中央较快的沉积之HDP配方的电浆探针讯号结果的图表比较;第6(a)图显示边缘较快的晶圆沉积是如何进行的;第6(b)图显示中央较快的晶圆沉积是如何进行的;第6(c)图显示当使用边缘较快的晶圆沉积时,元件破坏的分布;第7(a)图为一用中央较快的沉积所沉积之一膜层的厚度轮廓图;第7(b)图为一用边缘较快的沉积所沉积之一膜层的厚度轮廓图;第8(a)图为显示中央较快的沉积之大量膜层电桨破坏程度监视结果;第8(b)图为显示边缘较快的沉积之大量膜层电浆破坏程度监视结果;第9(a)图显示氧777-nm(实线),氢288-nm(长虚线),及氩603-nm(短虚线)等激励线在边缘较快的沉积期间用光学的分光测量所得到的结果;第9(b)图显示氧777-nm(实线),氢288-nm(长虚线),及氩603-nm(短虚线)等激励线在中央较快的沉积期间用光学的分光测量所得到的结果;第10(a)显示在一周边缘较快的沉积所沉积之晶圆的边缘及中央处所测得之电浆探针的结果;第10(b)显示在一用中央较快的沉积所沉积之晶圆的边缘及中央处所测得之电浆探针的结果;及第10(c)图显示氧化物沉积特性的一示意的电子模式。
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