一种薄膜沉积方法技术

本申请涉及一种薄膜沉积方法。在本申请的一个实施例中，薄膜沉积方法包括：将前驱体从前驱体源注入工艺腔；以及将来自反应体源的反应体提供至所述工艺腔并向所述工艺腔施加等离子体以沉积薄膜，其中，在前驱体注入步骤和/或施加等离子体步骤中，将所述反应体与来自第一气体源的第一气体同时提供至所述工艺腔，并且在前驱体注入步骤和施加等离子体步骤之间的吹扫步骤中，所述第一气体不提供至所述工艺腔。根据本申请的实施例的所述薄膜沉积方法可以单独调控薄膜的生长速率、薄膜质量和薄膜轮廓等，因此可以使用同一半导体处理装置制备不同工艺要求的薄膜。同工艺要求的薄膜。同工艺要求的薄膜。

【技术实现步骤摘要】
一种薄膜沉积方法


[0001]本申请大体上涉及半导体制造领域，具体地，涉及一种薄膜沉积方法。

技术介绍

[0002]在半导体制造领域，等离子增强原子层沉积(PEALD)工艺是最广泛应用的沉积工艺之一。在PEALD工艺中，通常将前驱体(precursor)和反应体(reactant)提供至工艺腔并施加等离子体以沉积薄膜。沉积不同的薄膜需要满足不同的工艺要求，例如，薄膜的生长速率、薄膜质量和薄膜轮廓等。为了获得不同工艺要求的薄膜，通常需要更换半导体处理装置的硬件并调节工艺步骤，这大大增加了沉积薄膜的时间成本和工艺成本。
[0003]因此，需要改善薄膜沉积方法，以实现使用同一半导体处理装置制备不同工艺要求的薄膜，从而提升半导体制造机台的工艺兼容性。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种薄膜沉积方法，所述薄膜沉积方法可以单独地调控薄膜的生长速率、薄膜质量和薄膜轮廓等，因此可以满足不同薄膜的工艺要求。
[0005]根据本申请的一些实施例，一种薄膜沉积方法可以包括：将前驱体从前驱体源注入工艺腔；以及将反应体从反应体源提供至所述工艺腔并向所述工艺腔施加等离子体以沉积薄膜，其中，在前驱体注入步骤和/或施加等离子体步骤中，将所述反应体与来自第一气体源的第一气体同时提供至所述工艺腔，并且在所述前驱体注入步骤和所述施加等离子体步骤之间的吹扫步骤中，所述第一气体不提供至所述工艺腔。
[0006]根据本申请的一些实施例，所述反应体可以包括氮气。
[0007]根据本申请的一些实施例，所述第一气体可以包括氢气和氨气中的至少一种。
[0008]根据本申请的一些实施例，当所述第一气体为氢气时，同时提供至所述工艺腔的所述第一气体与所述反应体的流量比可以为0.025％
‑
0.1％。
[0009]根据本申请的一些实施例，当所述第一气体为氨气时，同时提供至所述工艺腔的所述第一气体与所述反应体的流量比可以为2.5％
‑
50％。
[0010]根据本申请的一些实施例，在所述吹扫步骤中，所述反应体可以提供至所述工艺腔。
[0011]根据本申请的一些实施例，所述反应体可以为气体，并且所述反应体与所述第一气体可以经由至少一个气体管线提供至所述工艺腔。
[0012]根据本申请的一些实施例，所述至少一个气体管线可以包括第一气体管线和第二气体管线，所述第一气体管线耦接到所述工艺腔的中心位置，所述第二气体管线耦接到所述工艺腔的边缘位置。
[0013]根据本申请的一些实施例，所述第一气体和所述反应体均可以流入所述第一气体管线和所述第二气体管线，且所述第一气体管线中的所述第一气体与所述反应体具有第一流量比，所述第二气体管线中的所述第一气体与所述反应体具有第二流量比，所述第一流
量比不同于所述第二流量比。
[0014]根据本申请的一些实施例，前驱体注入步骤中的所述第一流量比可以不同于施加等离子体步骤中的所述第一流量比。
[0015]根据本申请的一些实施例，前驱体注入步骤中的所述第二流量比可以不同于施加等离子体步骤中的所述第二流量比。
[0016]根据本申请的一些实施例，所述至少一个气体管线进一步可以包括第三气体管线，所述第三气体管线可以耦接到所述工艺腔的所述中心位置与所述边缘位置之间的任一位置。
[0017]根据本申请的一些实施例，所述第一气体和所述反应体可以均流入第三气体管线，且所述第三气体管线中的所述第一气体与所述反应体具有第三流量比，所述第三流量比可以不同于所述第一流量比或所述第二流量比。
[0018]根据本申请的一些实施例，所述前驱体包括硅前驱体，所述反应体包括氮气，并且所述薄膜可以为氮化硅薄膜。
[0019]根据本申请的一些实施例，一种薄膜沉积方法可以包括：将前驱体从前驱体源注入工艺腔；以及来自反应体源的反应体提供至所述工艺腔并向所述工艺腔施加等离子体以沉积薄膜，其中，在前驱体注入步骤和/或施加等离子体步骤中，将所述反应体与来自第一气体源的第一气体经由至少第一气体管线和第二气体管线同时提供至所述工艺腔，所述第一气体管线中的所述第一气体与所述反应体具有第一流量比，所述第二气体管线中的所述第一气体与所述反应体具有第二流量比，所述第一流量比不同于所述第二流量比。
[0020]根据本申请的一些实施例，所述第一气体管线可以耦接到所述工艺腔的中心位置，且所述第二气体管线可以耦接到所述工艺腔的边缘位置。
[0021]根据本申请的一些实施例，前驱体注入步骤中的所述第一流量比可以不同于施加等离子体步骤中的所述第一流量比。
[0022]根据本申请的一些实施例，前驱体注入步骤中的所述第二流量比可以不同于施加等离子体步骤中的所述第二流量比。
[0023]根据本申请的一些实施例，在前驱体注入步骤和/或施加等离子体步骤中，可以进一步经由第三气体管线将所述反应体和所述第一气体提供至所述工艺腔，所述第三气体管线可以耦接到所述工艺腔的所述中心位置与所述边缘位置之间的任一位置。
[0024]根据本申请的一些实施例，所述第三气体管线中的所述第一气体与所述反应体可以具有第三流量比，所述第三流量比可以不同于所述第一流量比或所述第二流量比。
[0025]根据本申请的一些实施例，所述前驱体包括硅前驱体，所述反应体可以包括氮气，所述第一气体可以包括氢气和氨气中的至少一种，并且所述薄膜为氮化硅薄膜。
[0026]根据本申请的一些实施例，当所述第一气体为氢气时，所述第一流量比或所述第二流量比可以为0.025％
‑
0.1％。
[0027]根据本申请的一些实施例，当所述第一气体为氨气时，所述第一流量比或所述第二流量比可以为2.5％
‑
50％。
[0028]根据本申请的一些实施例，所述方法可以进一步包括吹扫步骤，在所述吹扫步骤中，所述反应体提供至所述工艺腔，而所述第一气体不提供至所述工艺腔。
[0029]本申请还提供了一种使用上述薄膜沉积方法的半导体处理装置，所述半导体处理
装置具有良好的工艺兼容性，可以满足多种工艺要求的薄膜。
[0030]在以下附图及描述中阐述本申请的一或多个实例的细节。其他特征、目标及优势将根据所述描述及附图以及权利要求书而显而易见。
附图说明
[0031]本说明书中的公开内容提及且包含以下各图：
[0032]图1为现有技术中的薄膜沉积方法的工艺流程图。
[0033]图2为现有技术中的另一种薄膜沉积方法的工艺流程图。
[0034]图3示出了采用不同的氢气流量获得的薄膜的生长速率。
[0035]图4为根据本申请的实施例的薄膜沉积方法的工艺流程图。
[0036]图5为根据本申请的另一实施例的薄膜沉积方法的工艺流程图。
[0037]图6为根据本申请的又一实施例的薄膜沉积方法的工艺流程图。
[0038]图7为根据本申请的实施例的半导体处理装置的结构示意图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄膜沉积方法，其包括：将前驱体从前驱体源注入工艺腔；以及将反应体从反应体源提供至所述工艺腔并向所述工艺腔施加等离子体以沉积薄膜，其中，在前驱体注入步骤和/或施加等离子体步骤中，将所述反应体与来自第一气体源的第一气体同时提供至所述工艺腔，并且在所述前驱体注入步骤和所述施加等离子体步骤之间的吹扫步骤中，所述第一气体不提供至所述工艺腔。2.根据权利要求1所述的薄膜沉积方法，其中所述反应体包括氮气。3.根据权利要求2所述的薄膜沉积方法，其中所述第一气体包括氢气和氨气中的至少一种。4.根据权利要求3所述的薄膜沉积方法，其中当所述第一气体为氢气时，同时提供至所述工艺腔的所述第一气体与所述反应体的流量比为0.025％
‑
0.1％。5.根据权利要求3所述的薄膜沉积方法，其中当所述第一气体为氨气时，同时提供至所述工艺腔的所述第一气体与所述反应体的流量比为2.5％
‑
50％。6.根据权利要求1所述的薄膜沉积方法，其中在所述吹扫步骤中，所述反应体提供至所述工艺腔。7.根据权利要求1所述的薄膜沉积方法，其中所述反应体为气体，并且所述反应体与所述第一气体经由至少一个气体管线提供至所述工艺腔。8.根据权利要求7所述的薄膜沉积方法，其中所述至少一个气体管线包括第一气体管线和第二气体管线，所述第一气体管线耦接到所述工艺腔的中心位置，所述第二气体管线耦接到所述工艺腔的边缘位置。9.根据权利要求8所述的薄膜沉积方法，其中所述第一气体和所述反应体均流入所述第一气体管线和所述第二气体管线，且所述第一气体管线中的所述第一气体与所述反应体具有第一流量比，所述第二气体管线中的所述第一气体与所述反应体具有第二流量比，所述第一流量比不同于所述第二流量比。10.根据权利要求9所述的薄膜沉积方法，其中前驱体注入步骤中的所述第一流量比不同于施加等离子体步骤中的所述第一流量比。11.根据权利要求9所述的薄膜沉积方法，其中前驱体注入步骤中的所述第二流量比不同于施加等离子体步骤中的所述第二流量比。12.根据权利要求9所述的薄膜沉积方法，其中所述至少一个气体管线进一步包括第三气体管线，所述第三气体管线耦接到所述工艺腔的所述中心位置与所述边缘位置之间的任一位置。13.根据权利要求12所述的薄膜沉积方法，其中所述第一气体和所述反应体均流入第三气体管线，且所述第三气体管线中的所述第一气体与所述反应体具有第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：许嘉毓，野沢俊久，
申请(专利权)人：拓荆科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：