发明名称 减轻第一晶圆效应(FWE)之方法与设备
摘要 一种减轻并消除第一晶圆效应的方法及设备被提供。特别是,在一使用了一用于会造成第一晶圆效应的材料(FWE材料)的热沉积之分离的热反应室的方法或一系统中,一冷的第一晶圆效应材料层于该第一晶圆效应材料层的沉积之前于该热沉积反应室中被沉积。
申请公布号 TW434677 申请公布日期 2001.05.16
申请号 TW087101221 申请日期 1998.02.02
申请人 应用材料股份有限公司 发明人 王厚工;姚公达
分类号 H01L21/02 主分类号 H01L21/02
代理机构 代理人 蔡坤财 台北巿松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种在一半导体装置制造系统中沉积薄膜的方法,其至少包含下列步骤:在一第一沉积反应室内于一第一晶圆温度下沉积一第一薄膜;在一第二沉积反应室内于一第二晶圆温度下沉积一第二薄膜;及在该第二沉积反应室内于一第三晶圆温度下沉积一第三薄膜;其中该第二及第三薄膜是从一共同的FWE(第一晶圆效应)材料源被连续地沉积,该第三温度比该第二温度来得高,且该第一薄膜包含该FWE材料。2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该第一晶圆温度是在200℃或更低的温度范围内。3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该第二晶圆温度是在200℃或更低的温度范围内。4.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该第二晶圆温度是在100℃或更低的温度范围内。5.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该第三晶圆温度是在300℃或更高的温度范围内。6.如申请专利范围第5项所述之方法,其中该第三晶圆温度是在300℃至600℃的温度范围内。7.如申请专利范围第5项所述之方法,其中该第三晶圆温度是在400℃至550℃的温度范围内。8.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该第一薄膜的沉积包括将该第一薄膜沉积于一润湿层(wetting layer)上。9.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该FWE材料包含铝。10.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该第一,第二及第三晶圆温度及该第二膜的厚度为,当一闲置(idle)期间发生时,在该闲置期间之后沉积之第一晶圆的一第三薄膜表现出一第一反射比,其与在正常制造期间所沉积之一后续的晶圆的一第三薄膜的一第二反射比是大致相等的。11.如申请专利范围第10项所述之方法,其中该第二薄膜的厚度至少50埃。12.一种半导体装置制造系统,其至少包括:一第一沉积反应室,用来在一第一温度下沉积一第一薄膜;一第二沉积反应室,其可操作地与该第一沉积反应室相连接,用来在一第二温度下沉积一第二薄膜及用来在一第三温度下沉积一第三薄膜;一控制器,其可操作地与至少该第二沉积反应室相连接,用以让该第二沉积反应室从一共同的FWE(第一晶圆效应)材料源连续地沉积该第二薄膜及第三薄膜;其中该第一,第二及第三晶圆温度及该第二膜的厚度为,当一闲置(idle)期间发生时,在该闲置期间之后沉积之一第一晶圆的一第三薄膜表现出一第一反射比,其与在正常制造期间所沉积之一后续的晶圆的一第三薄膜的一第二反射比是大致相等的。13.如申请专利范围第12项所述之系统,其中该第一沉积反应室包含该FWE(第一晶圆效应)材料的一第一来源。14.如申请专利范围第13项所述之系统,其更包括一润湿层反应室其可操作地与该第一沉积反应室相连接用以在沉积该第一薄膜之前沉积一润湿层。15.如申请专利范围第14项所述之系统,其中该润湿层反应室包含一钛来源。16.如申请专利范围第14项所述之系统,其中该第一沉积反应室为一长抛掷(long throw)沉积反应室。17.如申请专利范围第16项所述之系统,其中该第一沉积反应室为一标准抛掷沉积反应室。18.如申请专利范围第17项所述之系统,其中该第一沉积反应室包含一粒子筛选装置。19.如申请专利范围第12项所述之系统,其中该第一薄膜是在一第一压力下被沉积,该第二薄膜是在一第二压力下被沉积及该第三薄膜是在一第三压力下被沉积。20.如申请专利范围第19项所述之系统,其中该第一反应室与该第二反应室为一单一反应室。21.如申请专利范围第19项所述之系统,其中该第一温度,第二温度及第三温度为一单一温度。22.一种固态电子装置,其包括:一第一FWE(第一晶圆效应)材料膜,其包含一小的晶粒结构;一在该第一FWE材料膜上之第二FWE材料膜,该第二FWE材料膜具有一小的晶粒结构及一第一氧浓度;一在该第二FWE材料膜上之第三FWE材料膜,该第三FWE材料膜具有一大的晶粒结构及一第二氧浓度;其中该第一氧浓度高于该第二氧浓度。23.如申请专利范围第22项所述之装置,其中该第三FWE材料膜包含一具有一窄域分布(narrow distribution)之结晶方向(crystal orientation)。24.如申请专利范围第23项所述之装置,其中该第一FWE(第一晶圆效应)材料膜具有一FWE材料,该第二FWE材料膜具有该FWE材料及该第三FWE材料膜具有该FWE材料。25.如申请专利范围第24项所述之装置,其中该FWE材料为铝。26.如申请专利范围第24项所述之装置,其中该FWE材料为一铝合金。27.如申请专利范围第25项所述之装置,其更包括一钛润湿层,其中该第一FWE材料层是在该润湿层上。28.如申请专利范围第26项所述之装置,其更包括一钛润湿层,其中该第一FWE材料层是在该润湿层上。图式简单说明:第一图为用来实施本发明之一具有一冷沉积反应室及一热沉积反应室之半导体制造系统的主要部分的剖面图;第二图A-第二图B显示一晶圆当其行进通过第一图的半导体装置制造系统且依据本发明被处理;第二图A为一晶圆于第一图的冷沉积反应室内沉积之后的一剖面图;及第二图B为一晶圆于第一图的热沉积反应室内沉积之后的一剖面图。
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