用于半导体处理的室部件的原位保护性涂层制造技术

在高温将原位保护性涂层沉积在反应室的室部件的表面上。原位保护性涂层可以在高于约200℃的温度下沉积，以提供对特定类型的卤素化学品(例如基于氟的物质、基于氯的物质、基于溴的物质、或基于碘的物质)有抗性的高质量涂层。可将后续的涂层或层沉积于原位保护性涂层上，其具有与下伏的原位保护性涂层不同的蚀刻选择性。可将原位保护性涂层沉积在整个反应室以沉积在室部件的表面上，包含沉积在室壁上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于半导体处理的室部件的原位保护性涂层通过引用并入PCT申请表作为本申请的一部分与本说明书同时提交。如在同时提交的PCT申请表中所标识的本申请要求享有其权益或优先权的每个申请均通过引用全文并入本文且用于所有目的。
技术介绍
随着半导体及其他产业的发展，装置尺寸变得越来越小。这些逐渐地变小的特征需要高度均匀的沉积程序，且膜杂质的存在或其他不均匀性通常会导致半导体装置失效。这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开的背景的目的。当前指定的专利技术人的工作在其在此
技术介绍
部分以及在提交申请时不能确定为现有技术的说明书的各方面中描述的范围内既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。
技术实现思路
本专利技术提供了一种在反应室中沉积保护性涂层的方法。所述方法包括：将第一反应物以气相引入反应室中，以吸附于多个室部件的表面上，其中所述多个室部件是所述反应室的一部分；以及将第二反应物以气相引入所述反应室中，其中所述第一反应物与所述第二反应物在高于约200℃的温度下反应，以在所述多个室部件的所述表面上沉积保护性涂层。在一些实现方式中，所述第一反应物与所述第二反应物在等离子体增强原子层沉积(PEALD)工艺中反应。在一些实现方式中，所述方法还包含：控制供应至所述反应室的射频(RF)信号，以使所述第二反应物的等离子体辉光放电的大部分在介于上部电极和下部电极之间的区域外部的一或更多区域中形成。供应至所述上部电极的所述RF信号的第一相位和供应至所述下部电极的所述RF信号的第二相位之间的相位差可以介于约180度异相和0度异相之间。在一些实现方式中，所述第一反应物与所述第二反应物在热ALD工艺中反应。在一些实现方式中，所述保护性涂层包含：氧化物、氮化物、碳化物、或其组合。所述保护性涂层可以包含：氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)、氧化铪(HfO2)、氧化锡(SnO2)、或氮化硅(Si3N4)。在一些实现方式中，所述方法还包含：将膜材料沉积于所述反应室中的晶片上以及在所述保护性涂层上；以及将在所述晶片上以及所述保护性涂层上的所述膜材料蚀刻，其中所述膜材料以比所述保护性涂层高得多的速率被蚀刻。用于蚀刻所述膜材料的蚀刻剂包含：基于氟的物质、基于氯的物质、基于溴的物质、基于碘的物质、或其组合。在一些实现方式中，所述方法还包含：在蚀刻所述膜材料之后，在所述反应室中，在所述多个室部件的所述表面上再沉积所述保护性涂层。另一方面涉及一种在反应室中沉积一保护性涂层的方法。所述方法包含：在反应室中，在多个室部件的表面上沉积保护性涂层，其中所述多个室部件是所述反应室的一部分，其中所述保护性涂层系通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、等离子体增强原子层沉积(PEALD)、或热原子层沉积(热ALD)在高于约200℃的温度下沉积。在一些实现方式中，所述方法还包含：在所述反应室中，在所述多个室部件的所述表面上，将膜材料沉积在所述保护性涂层上，其中在暴露于基于氟的物质、基于氯的物质、基于溴的物质、或基于碘的物质的过程中，所述膜材料以比所述保护性涂层高得多的速率被蚀刻。在一些实现方式中，所述方法还包含：在暴露于所述基于氟的物质、基于氯的物质、基于溴的物质、或基于碘的物质之后，在所述反应室中，在所述多个室部件的所述表面上再沉积所述保护性涂层。在一些实现方式中，所述保护性涂层通过PECVD或PEALD沉积，并且所述方法还包含：控制供应至所述反应室的射频(RF)信号，以使等离子体辉光放电的大部分在介于上部电极和下部电极之间的区域外部的一或更多区域中形成。供应至所述上部电极的所述RF信号的第一相位和供应至所述下部电极的所述RF信号的第二相位之间的相位差为约0度异相。在一些实现方式中，所述保护性涂层包含：氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)、氧化铪(HfO2)、氧化锡(SnO2)、或氮化硅(Si3N4)，且其中所述多个室部件的一或更多种材料包含铝(Al)。另一方面涉及一种包含等离子体设备的设备，所述等离子体设备包含反应室，其中所述反应室包含多个室部件。所述等离子体设备还包含控制器，其设置有用于进行以下操作的指令：将第一反应物以气相引入反应室中，以吸附于多个室部件的表面上，其中所述多个室部件是所述反应室的一部分；以及将第二反应物以气相引入所述反应室中，其中所述第一反应物与所述第二反应物在高于约200℃的温度下反应，以在所述多个室部件的所述表面上沉积保护性涂层。在一些实现方式中，所述第一反应物与所述第二反应物在等离子体增强原子层沉积(PEALD)工艺中反应。在一些实现方式中，所述等离子体设备还包含耦合至所述控制器的RF电源，其中所述控制器还设置有用于进行以下操作的指令：控制供应至所述反应室的射频(RF)信号，以使所述第二反应物的等离子体辉光放电的大部分在介于上部电极和下部电极之间的区域外部的一或更多区域中形成。在一些实现方式中，供应至所述上部电极的所述RF信号的第一相位和供应至所述下部电极的所述RF信号的第二相位之间的相位差介于约180度异相和0度异相之间。在一些实现方式中，所述相位差是约0度异相。在一些实现方式中，所述第一反应物与所述第二反应物在热ALD工艺中反应。在一些实现方式中，所述保护性涂层包含：氧化物、氮化物、碳化物、或其组合。在一些实现方式中，所述多个室部件至少包含所述反应室的室壁。在一些实现方式中，所述控制器还设置有用于进行以下操作的指令：将膜材料沉积于所述反应室中的晶片上以及在所述保护性涂层上；以及将在所述晶片上以及所述保护性涂层上的所述膜材料蚀刻，其中所述膜材料以比所述保护性涂层高得多的速率被蚀刻。另一方面涉及一种包含等离子体设备的设备，所述等离子体设备包含反应室，其中所述反应室包含多个室部件。所述等离子体设备还包含控制器，其设置有用于进行以下操作的指令：在反应室中，在多个室部件的表面上沉积保护性涂层，其中所述多个室部件是所述反应室的一部分，其中所述保护性涂层系通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、等离子体增强原子层沉积(PEALD)、或热原子层沉积(热ALD)在高于约200℃的温度下沉积。在一些实施方案中，所述控制器还设置有用于进行以下操作的指令：在所述反应室中，在所述多个室部件的所述表面上，将膜材料沉积在所述保护性涂层上，其中在暴露于基于氟的物质、基于氯的物质、基于溴的物质、或基于碘的物质的过程中，所述膜材料以比所述保护性涂层高得多的速率被蚀刻。在一些实施方案中，所述控制器还设置有用于进行以下操作的指令：在暴露于所述基于氟的物质、基于氯的物质、基于溴的物质、或基于碘的物质之后，在所述反应室中，在所述多个室部件的所述表面上再沉积所述保护性涂层。在一些实施方案中，所述保护性涂层通过PECVD或PEALD沉积，且所述控制器还设置有用于进行以下操作的指令：控制供应至所述反应室的射频(RF)信号，以使等离子体辉光放电的大部分在介于上部电极和下部电极之间的区域外部的一或更多区域中形成。这些及其他方面参考附图在下文更进一步描述。附图说明图1根据一些实施方案描绘了用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沉积方法，其包括：/n将第一反应物以气相引入反应室中，以吸附于多个室部件的表面上，其中所述多个室部件是所述反应室的一部分；以及/n将第二反应物以气相引入所述反应室中，其中所述第一反应物与所述第二反应物在高于约200℃的温度下反应，以在所述多个室部件的所述表面上沉积保护性涂层。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181019 US 62/748,1941.一种沉积方法，其包括：
将第一反应物以气相引入反应室中，以吸附于多个室部件的表面上，其中所述多个室部件是所述反应室的一部分；以及
将第二反应物以气相引入所述反应室中，其中所述第一反应物与所述第二反应物在高于约200℃的温度下反应，以在所述多个室部件的所述表面上沉积保护性涂层。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一反应物与所述第二反应物在等离子体增强原子层沉积(PEALD)工艺中反应。


3.根据权利要求2所述的方法，其还包含：
控制供应至所述反应室的射频(RF)信号，以使所述第二反应物的等离子体辉光放电的大部分在介于上部电极和下部电极之间的区域外部的一或更多区域中形成。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，供应至所述上部电极的所述RF信号的第一相位和供应至所述下部电极的所述RF信号的第二相位之间的相位差介于约180度异相和0度异相之间。


5.根据权利要求4所述的方法，其中所述相位差是约0度异相。


6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一反应物与所述第二反应物在热ALD工艺中反应。


7.根据权利要求1-6中的任一项所述的方法，其中所述保护性涂层包含：氧化物、氮化物、碳化物、或其组合。


8.根据权利要求7所述的方法，其中所述保护性涂层包含：氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)、氧化铪(HfO2)、氧化锡(SnO2)、或氮化硅(Si3N4)。


9.根据权利要求1-6中的任一项所述的方法，其中所述多个室部件的一或更多材料包含铝(Al)。


10.根据权利要求1-6中的任一项所述的方法，其中所述多个室部件至少包含所述反应室的室壁。


11.根据权利要求1-6中的任一项所述的方法，其还包含：
将膜材料沉积于所述反应室中的晶片上以及在所述保护性涂层上；以及
将在所述晶片上以及所述保护性涂层上的所述膜材料蚀刻，其中所述膜材料以比所述保护性涂层高得多的速率被蚀刻。


12.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿希尔·辛格哈尔，大卫·查尔斯·史密斯，卡尔·弗雷德里克·利瑟，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：美国;US