本发明专利技术公开了在衬底上进行气相沉积的方法、计算机可读介质以及系统：将衬底布置在处理系统的处理空间中，处理空间与处理系统的传递空间真空隔离；在处理空间中的第一位置或第二位置对衬底进行处理，同时保持与传递空间的真空隔离；在第一位置或第二位置在所述衬底上沉积材料。同样，该系统包括第一组件，第一组件设置有便于材料沉积的处理空间；第二组件，连接到第一组件并具有便于将衬底传递进出沉积系统的传递空间；衬底载台，连接到第二组件并设置为支撑衬底以及将衬底在传递空间中的第一位置到处理空间中的第二位置之间进行平移。该系统包括密封组件，密封组件设置为在衬底在处理空间中平移的过程中阻挡气体在处理空间与传递空间之间的流动。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及沉积系统及其操作方法，更具体地说，涉及具有相隔区域 用于材料沉积和材料传递的沉积系统。
技术介绍
10 通常，在材料处理过程中，当制造合成材料结构时，经常采用等离子体来促进材料膜的添加和去除。例如，在半导体处理中，经常采用干法等 离子刻蚀处理来沿着细线条或者在过孔或触点中对材料进行去除和刻蚀， 所述细线条、过孔或触点是硅衬底上图案化所得的。或者，例如采用气相 沉积处理来沿着衬底上的细线条或者在其上的过孔或触点中沉积材料。在15后一种情况下，气相沉积处理包括化学气相沉积(CVD)以及等离子体增 强化学气相沉积(PECVD)。在PECVD中，采用等离子体来改变或增强膜沉积机制。例如，等离 子体激发通常使成膜反应可以在比通过热激发CVD产生类似膜所需一般 温度低得多的温度下进行。另外，等离子体激发可以对热CVD中在能量20方面或反应动力学方面不利的成膜反应进行活化。因此可以通过调整处理 参数，在比较宽的范围内改变PECVD膜的化学和物理特性。最近，对于生产线前段(FEOL)操作中形成超薄栅膜以及在生产线 后段(BEOL)操作中形成用于金属化的超薄阻挡层和种子层，出现了的 原子层沉积(ALD)和等离子体增强ALD (PEALD)可以作为选择。在25ALD中，在对衬底进行加热期间交替地依次引入两种或更多种处理气体 (例如膜前驱体和还原气体)，以同时形成材料膜的一个单层。在 PEALD中，在引入还原气体以形成还原等离子体的过程中形成等离子 体。迄今为止，虽然ALD和PEALD处理比CVD和PECVD相应的处理 慢，但已被证明改善了层厚的均匀性，并改善了沉积有层的构件的保形性(conformality)。
技术实现思路
随着半导体处理中线条尺寸不断减小，保形性、粘附性和纯度正在成5为影响所得半导体器件的越来越重要的问题，本专利技术的一个目的是解决在 此情况下出现的各种问题。本专利技术的另一个目的是减少依次沉积或处理的各个层界面之间的污染 问题。本专利技术的另一个目的是提供一种结构，该结构使气相沉积和样品传递 10 在同一系统中相容。本专利技术的这些和/或其他目的是通过本专利技术的一些实施例来提供的。 在本专利技术的一种实施例中，提供了一种在气相沉积系统中在衬底上沉 积材料的方法，其中，将衬底布置在处理系统的处理空间中，该处理空间 是与处理系统的传递空间隔开的；在处理空间中的第一位置或第二位置处 15对衬底进行处理，并保持与衬底空间的真空隔离；在第一位置或第二位置 处在所述衬底上沉积材料。在本专利技术的另一种实施例中，提供了一种用于在衬底上形成沉积物的 沉积系统，该系统包括第一组件，具有设置为便于材料沉积的处理空 间；第二组件，连接到第一组件并具有便于将衬底传递进出沉积系统的传 20 递空间；衬底载台，连接到第二组件并设置为支撑衬底以及将衬底在处理 空间中的第一位置到处理空间中的第二位置之间进行平移。该系统包括具 有密封件的密封组件，密封件设置为在衬底在处理空间中平移的过程中阻 挡气体在处理空间与传递空间之间的流动。25 附图说明在附图中，易于对本专利技术及其所具有的优点获得完整的认识，因为参 考下面的详细说明并结合附图考虑会对它们有更好的理解。在附图中 图1示出了根据本专利技术一种实施例的沉积系统示意图； 图2示出了图1中根据本专利技术一种实施例的沉积系统示意图，其中较低的样品载台位置便于样品传递；图3示出了根据本专利技术一种实施例一种密封机构的示意图； 图4图示了根据本专利技术一种实施例另一种密封机构的示意图； 图5图示了根据本专利技术一种实施例另一种密封机构的示意图； 5 图6图示了根据本专利技术一种实施例另一种密封机构的示意图7示出了根据本专利技术一种实施例的处理流程图。具体实施例方式在下面的说明中，为了便于对本专利技术有完整的理解，将出于说明性而 10 不是限制性的目的对一些具体细节(例如沉积系统的具体几何形状以及各 个元件的描述)进行阐述。但是，应当明白，本专利技术可以以脱离这些具体 细节的其他具体方式来实施。现在参考附图，其中在若干附图中相同的标号代表相同或相应的部 分。图1A图示了沉积系统101，它使用例如等离子体增强原子层沉积 15 (PEALD)处理在衬底上沉积薄膜(例如阻挡层膜)。在生产线后段 (BEOL)操作中对半导体器件进行互连和内连的金属化过程中，可以在 线条沟槽或过孔上沉积薄的保形阻挡层以减小金属在层间电介质或层内电 介质中的迁移，可以在线条沟槽或过孔上沉积薄的保形种子层以使膜具有 可接受的粘附性用于块状金属填充，和/或可以在线条沟槽或过孔上沉积薄 20的保形粘附层以使膜具有可接收的粘附性用于金属种子沉积。除了这些处 理，还必须在线条沟槽或过孔中沉积块状金属，例如铜。随着线条尺寸减小，PEALD已经成为这种薄膜的首选。例如，优选 地使用自限制(self-limiting) ALD (例如PEALD)处理来形成薄的阻挡 层，因为该处理可以对复杂、长宽比较高的构件提供可接受的保形性。为 25 了获得自限制沉积特性，PEALD处理涉及到不同处理气体(例如膜前驱 体和还原气体)的更替，其中，在第一步骤中将膜前驱体吸附到衬底表 面，然后在第二步骤中对其进行还原以形成期望的膜。由于要对真空室中 的两种处理气体进行更替，所以沉积会以比较低的沉积速率进行。专利技术人认识到，在PEALD处理中，采用较小的处理空间体积以提高生产量和/或保持处理气体有利于PEALD处理中的第一 (非等离子体)步 骤(即膜前驱体吸附步骤)，而第二 (等离子体辅助还原)步骤过程中需 要较大的处理空间体积来维持均匀的等离子体。因此，在相关的申请"METHOD AND SYSTEM FOR PERFORMING 5THERMAL AND PLASMA ENHANCED VAPOR DEPOSITION"和"A DEPOSITION SYSTEM AND METHOD FOR PLASMA ENHANCED ATOMIC LAYER DEPOSITION"中描述了改变处理空间的尺寸来适应不 同的处理或步骤。另外，本专利技术还令人满意地将处理空间与传递空间隔开，其中 10PEALD处理在处理空间中进行，而衬底传递进出处理室在传递空间中进 行。对处理空间和传递空间进行实体隔离减少了对所处理衬底的污染。由 于公知CVD和ALD处理比其他沉积技术——例如物理气相沉积 (PVD)——更"脏"，所以对处理空间和传递空间进行实体隔离还可以 使污染物从处理室到与中心传递系统相连的其他处理室的传播减少。因 15此，本专利技术的一个方面提供并维持了处理空间与传递空间之间的隔离。因 此，本专利技术的另一个方面在改变处理空间尺寸的同时提供并维持了处理空 间与传递空间的隔离。此外，用于CVD和ALD处理的材料正在越来越复杂。例如，在沉积 含有金属的膜时，采用金属卤化物膜前驱体或金属有机物膜前驱体。同 20 样，处理室经常会受到在沉积系统侧壁上的前驱体残留物、部分分解的前 驱体残留物或二者的污染。因此，己经采用了真空缓冲室来将沉积系统与 将处理晶片传递到其他处理室的真空传递系统隔离开。但是，缓冲室增加 了总体制造处理的成本和时间。使膜前驱体残余物在室表面上残余减少的一种方式是将处理室中的表 25面温度提高到前驱体不能发生本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于在衬底上形成沉积物的沉积系统，包括： 第一组件，具有处理空间，所述处理空间设置为便于材料沉积； 第二组件，连接到所述第一组件并具有传递空间，所述传递空间便于将所述衬底传递进出所述沉积系统； 衬底载台，连接到所述第二组件并设置为对所述衬底进行支撑以及将所述衬底在所述处理空间中的第一位置到所述处理空间中的第二位置之间进行传递以改变所述处理空间的大小；以及 密封组件，具有密封件，所述密封件设置为在所述衬底在所述处理空间中的平移过程中阻挡气体在所述处理空间与所述传递空间之间流动。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李一成，石坂忠大，山本薰，五味淳，原正道，藤里敏章，雅克法盖特，水泽宁，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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