[發(fā)明專利]用于處理基板的設(shè)備和方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980105972.4
• 申請(qǐng)日: 2009-02-20
• 公開（公告）號(hào): CN101952938A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁日光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社EUGENE科技
• 主分類號(hào): H01L21/20
• 分類號(hào): H01L21/20
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;呂俊剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于處理基板的設(shè)備和方法，更具體而言，涉及一種使用等離子體來處理基板的設(shè)備和方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體裝置具有位于硅基板上的多個(gè)層。這些層是通過沉積工藝沉積在基板上的。沉積工藝存在幾個(gè)重要問題，這些問題在評(píng)價(jià)沉積膜和選擇沉積方法時(shí)是至關(guān)重要的。

這些重要問題中的一個(gè)是沉積膜的質(zhì)量。質(zhì)量包括成分、污染程度、缺陷密度以及機(jī)械和電學(xué)屬性。膜的成分會(huì)隨著沉積條件而變化，這在獲得特定成分時(shí)是十分重要的。

另一個(gè)重要問題是晶圓上的均勻厚度。具體而言，沉積在帶有臺(tái)階的非平坦圖案的頂部的膜的厚度是十分重要的。沉積膜的厚度是否均勻可以通過臺(tái)階覆蓋性(step?coverage)來判斷，臺(tái)階覆蓋性被定義為用沉積在臺(tái)階部分的膜的最小厚度除以沉積在圖案的頂部的膜的厚度而獲得的值。

與沉積相關(guān)的另一個(gè)問題是空隙填充(space?filling)，其包括用包括氧化膜在內(nèi)的絕緣膜來填充限定在金屬管線與之間的間隙的間隙填充。提供間隙是為了物理和電氣地隔離金屬管線。

在上述問題當(dāng)中，均勻性是與沉積工藝相關(guān)的一個(gè)重要問題。不均勻膜導(dǎo)致金屬管線上的高電阻，這增加了機(jī)械破損的可能性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供能夠確保工藝均勻性的處理基板的設(shè)備和方法。

本發(fā)明的另一目的是提供能夠確保良好臺(tái)階覆蓋性的處理基板的設(shè)備和方法。

本發(fā)明的其他目的將通過下面的本發(fā)明的詳細(xì)描述和附圖變得更加明了。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種基板處理設(shè)備包括：腔，其限定了對(duì)基板實(shí)施處理的處理空間；第一供應(yīng)件，其位于該處理空間上方，用于向該處理空間供應(yīng)第一源氣體；等離子體源，其被設(shè)置為在該處理空間內(nèi)產(chǎn)生電場(chǎng)以從第一源氣體生成活性基；以及第二供應(yīng)件，其被設(shè)置為在該基板上方供應(yīng)第二源氣體。

腔可以包括下部腔，該下部腔中安裝有被設(shè)置為允許在其上放置基板的支撐件，該下部腔的頂部敞開，且第二供應(yīng)件可以安裝在該下部腔的上端，以在大體上與放置在該支撐件上的基板平行的方向上供應(yīng)第二源氣體。

第二源氣體可以包括含硅氣體。

腔可以包括頂部敞開的下部腔和被設(shè)置為敞開和封閉下部腔的頂部的上部腔，第一供應(yīng)件可以包括安裝在該上部腔的與處理空間相對(duì)的天花板上的噴射板，用于朝著該處理空間向下供應(yīng)第一源氣體，并且可以在噴射板與上部腔的天花板之間限定一緩沖空間。

第一源氣體可以包括氧化氮(N₂O)或氨氣(NH₃)。

腔可以包括頂部敞開的下部腔和被設(shè)置為敞開和封閉下部腔的頂部的上部腔，且等離子體源可以布置為包裹上部腔。

等離子體源可以包括被設(shè)置為包裹上部腔的側(cè)面的第一段和第二段，并且該第一段和第二段從上部腔的一端到另一端交替地布置。

該基板處理設(shè)備還可以包括：第一電源，其與第一段相連，以向第一段供應(yīng)第一電流；以及第二電源，其與第二段相連，以向第二段供應(yīng)第二電流。

該基板處理設(shè)備還可以包括被設(shè)置為使活性基朝向第二源氣體擴(kuò)散的擴(kuò)散板。

該擴(kuò)散板可以將處理空間分隔為向其內(nèi)供應(yīng)第一源氣體以生成活性基的第一處理空間和向其內(nèi)供應(yīng)第二源氣體的第二處理空間。

腔可以包括：其中安裝有支撐件的下部腔，該支撐件被設(shè)置為允許在其上放置基板，該下部腔的頂部是敞開的；以及上部腔，其被設(shè)置為敞開和封閉下部腔的頂部，第一供應(yīng)件可以包括安裝在擴(kuò)散板的一側(cè)以向處理空間供應(yīng)第一源氣體的噴射板，且第二供應(yīng)件可以安裝在擴(kuò)散板的另一側(cè)以在大體上與放置在支撐件上的基板平行的方向上供應(yīng)第二源氣體。

該基板處理設(shè)備還可以包括連接到第一供應(yīng)件以供應(yīng)第一源氣體的第一供應(yīng)管線以及連接到第一供應(yīng)管線以供應(yīng)清潔等離子體的清潔單元。

該清潔單元可以包括：發(fā)生腔，其被設(shè)置為從外部接收清潔氣體并從清潔氣體產(chǎn)生清潔等離子體；以及第三供應(yīng)管線，其連接在該發(fā)生腔與第一供應(yīng)管線之間，以向第一供應(yīng)管線供應(yīng)清潔等離子體。

該清潔氣體可以包括三氟化氮(NF₃)或氬氣(Ar)。

該基板處理設(shè)備還可以包括布置在第二供應(yīng)件下方，用于使活性基和第二源氣體朝向基板擴(kuò)散的擴(kuò)散板。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種基板處理方法包括以下步驟：向限定在腔內(nèi)的處理空間供應(yīng)第一源氣體；在處理空間內(nèi)產(chǎn)生電場(chǎng)以從第一源氣體生成活性基；以及在放置于處理空間內(nèi)的基板上方供應(yīng)第二源氣體。

第二源氣體可以在大體上平行于基板的方向上供應(yīng)。