[發(fā)明專利]利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積來沉積共形無定形碳膜層的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980140806.8
• 申請(qǐng)日: 2009-10-12
• 公開（公告）號(hào): CN102187432A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 光得·道格拉斯·李;盛井貴司;鈴木洋一;蘇達(dá)·拉西;馬丁·杰·西蒙斯;迪內(nèi)士·帕德希;金柏涵;辛西婭·佩格丹根安
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 應(yīng)用材料股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/205
• 分類號(hào): H01L21/205;H01L21/31
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;鐘強(qiáng)

1.一種在一基板上形成一無定形碳層的方法，其包含：

將一基板設(shè)置在一基板處理室內(nèi)；

將碳對(duì)氫原子比大于1∶2的一碳?xì)浠衔飦碓赐ㄈ胨鎏幚硎遥?/p>

將選自由氫氣、氦氣、氬氣、氮?dú)狻⒓捌浣M合物所組成的族群的一等離子體起始?xì)怏w通入所述處理室，并且所述碳?xì)浠衔飦碓吹捏w積流速對(duì)所述等離子體起始?xì)怏w的體積流速比為1∶2或更大；

在所述處理室內(nèi)以1瓦/平方厘米或更低的RF功率、2托或更高的壓力、以及約300℃至約480℃的溫度產(chǎn)生一等離子體；以及

在所述基板上形成一共形無定形碳層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，更包含在形成所述無定形碳層之后執(zhí)行一凈化處理步驟。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，更包含重復(fù)該無定形碳形成工藝步驟及該凈化處理步驟的循環(huán)約2至約50次。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，更包含將一稀釋氣體通入所述處理室內(nèi)，連同該氫氣前驅(qū)物、所述等離子體起始?xì)怏w、或兩者。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述碳?xì)浠衔飦碓吹奶紝?duì)氫原子比為2∶3或更高，并包含一或多種選自由乙炔、乙烯乙炔、苯、苯乙烯、甲苯、二甲苯、吡啶、苯乙酮、酚、呋喃、C₃H₂、C₅H₄、單氟苯、二氟苯、四氟苯、及六氟苯所組成的族群的化合物，并且所述碳?xì)浠衔餁怏w的體積流速對(duì)所述等離子體起始?xì)怏w的體積流速比為從約1∶1至約1∶2。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述RF功率經(jīng)施加約0.01至約1瓦/平方厘米，并且所述壓力為從約2托至約20托。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述RF功率由一雙頻系統(tǒng)提供。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述無定形碳層擁有從約30％至約100％的共形性。

9.一種在一處理室內(nèi)處理一基板的方法，其包含：

執(zhí)行一沉積循環(huán)，包含：

在該基板的一表面上形成一共形無定形碳材料；以及

使一凈化工藝通過該處理室；以及

重復(fù)該循環(huán)2和50次之間。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述凈化氣體包含一惰性氣體或一碳?xì)浠衔飦碓礆怏w，并且所述凈化氣體可被激發(fā)成一等離子體。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述暫停步驟時(shí)間對(duì)沉積步驟時(shí)間的比例可從約100∶1至約1∶100，并且上述的每一次沉積循環(huán)可沉積2％和50％之間的無定形碳層厚度。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述的在該基板的一表面上形成一共形無定形碳材料包含：

將碳對(duì)氫原子比為1∶2或更高的碳?xì)浠衔飦碓赐ㄈ胨鎏幚硎遥?/p>

將選自由氫氣、氦氣、氬氣、氮?dú)狻⒓捌浣M合物所組成的族群的一等離子體起始?xì)怏w通入所述處理室，并且所述碳?xì)浠衔飦碓吹捏w積流速對(duì)所述等離子體起始?xì)怏w的體積流速比為1∶2或更大；

在所述處理室內(nèi)以5瓦/平方厘米或更低的RF功率、2托或更高的壓力、以及約300℃至約480℃的溫度產(chǎn)生一等離子體。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述碳?xì)浠衔飦碓吹奶紝?duì)氫原子比為2∶3或更高，并包含一或多種選自由乙炔、乙烯乙炔、苯、苯乙烯、甲苯、二甲苯、吡啶、苯乙酮、酚、呋喃、C₃H₂、C₅H₄、單氟苯、二氟苯、四氟苯、及六氟苯所組成的族群的化合物。

14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述工藝包含一或多種選自由該碳?xì)浠衔餁怏w的體積流速對(duì)該等離子體起始?xì)怏w的體積流速比為從約1∶1至約1∶2、施加從約0.01至約5瓦/平方厘米的RF功率、該壓力為從約2托至約20托、以及該壓力為從約300℃至約480℃所組成的族群的處理參數(shù)。

15.一種在一基板上形成一無定形碳層的方法，其包含：

將一基板設(shè)置在一基板處理室內(nèi)；

將碳對(duì)氫原子比大于1∶2的一碳?xì)浠衔飦碓赐ㄈ胨鎏幚硎遥?/p>

將選自由氫氣、氦氣、氬氣、氮?dú)狻⒓捌浣M合物所組成的族群的一等離子體起始?xì)怏w通入所述處理室，并且該碳?xì)浠衔飦碓吹捏w積流速對(duì)該等離子體起始?xì)怏w的體積流速比為1∶2或更大，其中所述碳?xì)浠衔飦碓春退龅入x子體起始?xì)怏w利用設(shè)置在距離基板表面400密爾和600密爾之間的一氣體分配器通入所述處理室；

在所述處理室內(nèi)以1瓦/平方厘米或更低的RF功率以及約0℃至約100℃之間的溫度產(chǎn)生一等離子體；以及

在所述基板上形成一共形無定形碳層。