发明名称 用于单一处理室之整合式现场清洁及后续原子层沈积之方法
摘要 一种用于在一被抽真空室中之被整合及现场修正的一基底及在该基底上之一薄膜的后续原子层沈积之系统及其依序方法,该方法系包括引入至少一回馈气体进入该室内;自该回馈气体产生一电浆;将该基底曝光至该由该电浆形成之该离子及/或游离基;调制任何离子;使该基底与该被调整离子及/或游离基起反应以除去任何在基底上之污染物且产生一被修正基底。在现场接着上述步骤系完成一薄膜之原子层沈积至在该室中之被修正基底上,其系包括引入一第一反应物气体进入该室内;吸收至少一该第一反应物气体的单层至该被修正基底上;自该室抽出任何过多第一反应物气体;引入至少一额外回馈气体进入该室内;自该额外回馈气体产生一第二电浆;将该被修正基底至该由电浆形成之该额外离子及/或游离基,调制任何额外气体;及将该第一及应物气体之被吸收单层与任何被调制之额外气体及/或游离基起反应以沈积该薄膜。
申请公布号 TW511135 申请公布日期 2002.11.21
申请号 TW090128452 申请日期 2001.11.16
申请人 安格斯壮系统公司 发明人 东尼 P 蒋;卡尔 F 雷瑟
分类号 H01L21/00 主分类号 H01L21/00
代理机构 代理人 林镒珠 台北市长安东路二段一一二号九楼
主权项 1.一种顺序方法,其乃为在一抽真空室中之一基底及沈积至该基底的一后续原子层薄膜之整合式及现场式修正且该沈积系开始有初始的修正步骤,该方法系包括:引入至少一第一离子室生回馈气体至该室内;自该离子产生回馈气体产一电浆以形成离子;将该基底曝光至该离子;调制该离子;将该基底与该调制离子起反应以自该基底除去任何污染物以及产生一已修正基底;以及接着该初始修正步骤,以在该室中完成一薄膜之原子层沈积至该已修正基底上且该修正步骤系包括:引入一第一反应气体进入该室内;吸附至少该第一反应气体之一单层至该已修正基底上;自该室内抽出任何过量之第一反应气体;引入至少一额外的离子产生回馈气体进入该室内,且该额外离子产生回馈气体可以系和该第一离子产生回馈气体相同;自该额外离子产生回馈气体产生一第二电浆以形成额外离子;将该已修正基底曝光至该额外离子;调制该额外离子;及将该第一反应气体已吸附单层与该调制额外离子起反应以沈积该薄膜。2.如申请专利范围第1项所述之顺序方法,其中该初始修正步骤为清洁步骤。3.如申请专利范围第1项所述之顺序方法,其中该修正步骤系表面处理步骤。4.如申请专利范围第1项所述之顺序方法,其中该初始修正步骤额外地包括引入至少一游离基产生回馈气体进入该室内及自该游离基产生回馈气体产生一电浆以形成游离基。5.如申请专利范围第1项所述之顺序方法,其中该原子层沈积步骤系额外地包括引入至少一游离基产生回馈气体进入该室内及自该游离基产生回馈气体产生一电浆以形成游离基。6.如申请专利范围第1项所述之顺序方法,其中该污染物系包括自然生成氧化物,金属氧化物,杂粒污染物,及含碳的杂质。7.如申请专利范围第1项所述之顺序方法,其中该离子的调制系被调制在一选由调制一离子流及调制一离子能量所组成之群的方式。8.如申请专利范围第1项所述之顺序方法,其更进而包括电性地偏压该基底至一负电压。9.如申请专利范围第8项所述之顺序方法,其中该电性偏压系藉由一射频功率供应器所感应出。10.如申请专利范围第8项所述之顺序方法,其中在进行该初始清洁步骤之该电性偏压的大小系较低于在进行该原子层之沈积步骤时的电性偏压之大小。11.如申请专利范围第1项所述之顺序方法,其中该方法系对一薄膜沈积层重复着。12.如申请专利范围第1项所述之顺序方法,其中紧接着该初始修正步骤为一屏障材质薄膜之沈积。13.如申请专利范围第1项所述之顺序方法,其中紧接着该初始修正步骤系沈积一铜种子层。14.一种顺序方法,其乃为在一抽真空室中之一基底及沈积至该基底的一后续原子层薄膜之整合式及现场式修正且该沈积系开始有初始的修正步骤,该方法系包括:引入至少一第一游离基产生回馈气体至该室内;自该游离基产生回馈气体产一电浆以形成游离基;将该基底曝光至该游离基;将该基底与该调制游离基起反应以自该基底除去任何污染物以及产生一已修正基底;以及接着该初始修正步骤系完成一薄膜之原子层沈积至位在该室内之该已修正基底上,该沈积系包括:引入一第一反应物气体进入该室内;吸附至少该第一反应物气体之一单层至该已修正基底上;自该室内抽出任何过量之该第一反应物气体;引入至少一额外的游离基产生回馈气体进入该室内,且该额外游离基产生回馈气体可以系和该第一游离基产生回馈气体相同的;自该额外游离基产生回馈气体产生一第二电浆以形成额外游离基;将该已修正基底曝光至该额外游离基;以及将该第一反应物气体之被吸数吸附单层与该额外游离基起反应以沈积该薄膜。15.如申请专利范围第14项所述之顺序方法,其中该初始修正步骤为清洁步骤。16.如申请专利范围第14项所述之顺序方法,其中该修正步骤系表面处理步骤。17.如申请专利范围第14项所述之顺序方法,其中该原子层沈积步骤系额外地包括引入至少一离子产生回馈气体进入该室内及自该离子产生回馈气体产生一电浆以形成离子。18.如申请专利范围第14项所述之顺序方法,其中该污染物系包括自然生成氧化物,金属氧化物,杂粒污染物,及含碳的杂质。19.如申请专利范围第14项所述之顺序方法,其中该方法系对每一薄膜沈积层重复着。20.如申请专利范围第14项所述之顺序方法,其中紧接着该初始修正步骤为沈积一屏障材质膜。21.如申请专利范围第14项所述之顺序方法,其中紧接着该初始修正步骤为沈积一铜种子层。22.一种将一膜之原子层沈积至一基底上之单一模组系统,其系包括:一主要室,其包含一用于产生一电浆之电浆产生室,该主要室亦包含一用于清洁该基底并且沈积该膜至该基底上之整合清洁及沈积室;该电浆产生室系被耦合以容纳至少一回馈气体以形成该电浆;以及该整合性清洁及沈积室系被耦合以容纳至少一先驱物质气体。图式简单说明:图1为适合用于调制式离子感应式原子层沈积(MII-ALD)之一沈积系统。图2A为一典型的依序之调制式离子感应式原子层沈积(MII-ALD)的制程顺序。图2B为另一典型的依序之调制式离子感应式原子层沈积(MII-ALD)的制程顺序。图2C为一典型的非依序(连续的)调制式离子感应式原子层沈积(MII-ALD)的制程顺序。图3A为在进行预清洁前之一包含一已氧化的铜底层之高纵横比通孔。图3B为一高纵横比通孔,其揭示有被溅镀铜氧化物之再沈积侧壁及在通孔角落处之削成梯状。图3C为一高纵横比通孔,其揭示有本发明之该铜氧化物已被除掉但并未有侧壁再沈积及没有负面影响到该通孔角落之梯状处。图4A为一本发明之概略图,其解说一包括整合式现场清洁及沈积室之晶圆处理系统。图4B为该习知技术之概略图,其解说一包含各别清洁及沈积室之晶圆处理系统。
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