[發(fā)明專利]腔室調(diào)節(jié)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110426099.8
• 申請(qǐng)日: 2011-12-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102994979A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳彥羽;蔡家銘;紀(jì)良臻;陳健源;劉格志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): C23C16/44
• 分類號(hào): C23C16/44
• 代理公司: 北京德恒律師事務(wù)所 11306
• 代理人: 陸鑫;房嶺梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般地涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體地來(lái)說(shuō)，涉及半導(dǎo)體沉積腔室。

背景技術(shù)

一般而言，沉積工藝如原子層沉積應(yīng)用一系列相繼引入的前體材料在一系列自限制性反應(yīng)中在半導(dǎo)體襯底上形成材料的原子單層。例如，可以引入氣態(tài)的第一前體材料并吸附在半導(dǎo)體襯底的表面上，當(dāng)襯底表面上的每一個(gè)活性位點(diǎn)(active?site)都鍵合至第一前體材料分子時(shí)停止，從而對(duì)原子單層限制第一前體材料的深度。當(dāng)形成了原子單層之后，可以從腔室中去除氣態(tài)第一前體材料，并可以引入第二前體材料與第一前體材料反應(yīng)，以在另一自限制性反應(yīng)中形成期望的材料層的單層。

然而，在這種在半導(dǎo)體襯底上的沉積工藝期間，前體材料不僅吸附在半導(dǎo)體襯底上而且還吸附在暴露于前體材料的任何其他表面上。具體而言，前體材料將吸附在沉積腔室自身的表面上，如沉積腔室的側(cè)面、頂面和底面。鑒于此，在沉積腔室的表面上也形成正在半導(dǎo)體襯底上沉積的材料層。

然而，一些材料可能對(duì)沉積腔室的使用期限具有有害影響。材料如類高k電介質(zhì)的氧化鉿、氧化鋅、和其他陶瓷可能具有較小的延展性，并且還可能具有與沉積腔室的表面的較差粘附性。鑒于此，在一個(gè)工藝中形成這些材料之后，所形成的材料的顆?？赡茉陔S后的工藝中脫落，并落在后續(xù)的襯底上，在隨后形成的半導(dǎo)體器件中引起缺陷。一旦顆粒達(dá)到了一定的大小，可能需要預(yù)防性維修來(lái)替換沉積腔室的閥門、屏蔽、和輸氣管道(gas?line)，以便準(zhǔn)備沉積腔室供進(jìn)一步使用。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的技術(shù)缺陷，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于沉積材料的方法，所述方法包括：在沉積腔室的表面上形成第一層，所述第一層包含第一材料并具有突出物；以及在形成所述第一材料之后調(diào)節(jié)所述沉積腔室，所述調(diào)節(jié)在所述第一材料和所述突出物的上方形成第二層，所述第二層包含第二材料，所述第二材料不同于所述第一材料。

該方法進(jìn)一步包括：在形成所述第一材料之前預(yù)調(diào)節(jié)所述沉積腔室，預(yù)調(diào)節(jié)所述沉積腔室進(jìn)一步包括在形成所述第一層之前在所述沉積腔室的表面正上方形成第三層。

在該方法中，所述第二材料包括氧化鋁。

該方法進(jìn)一步包括：在所述第二層的上方形成第三層，所述第三層包含所述第一材料。

在該方法中，所述第一層包含氧化鉿，以及其中，調(diào)節(jié)所述沉積腔室形成氧化鋁層。

該方法進(jìn)一步包括：在所述第二層上形成第三層，所述第三層包含第三材料；以及在形成所述第三層之后調(diào)節(jié)所述沉積腔室，在形成所述第三層之后調(diào)節(jié)所述沉積腔室的步驟在所述第三材料上方形成第四層，所述第四層包含第四材料，所述第四材料不同于所述第三材料。

在該方法中，所述第二層的厚度為約并且在形成所述第一層的步驟重復(fù)了250次之后實(shí)施所述調(diào)節(jié)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種沉積材料的方法，所述方法包括：在沉積腔室中在第一襯底上沉積第一材料，沉積所述第一材料的步驟還在所述沉積腔室的表面上形成所述第一材料的第一層；從所述沉積腔室中去除所述第一襯底；以及在所述第一層上方沉積第二材料，其中，所述第一材料和所述第二材料具有彼此不同的種類。

該方法進(jìn)一步包括：在所述第二材料上方沉積第三材料；以及在所述第三材料上方沉積第四材料，其中所述第三材料和所述第四材料具有彼此不同的種類。

該方法進(jìn)一步包括在去除所述第一襯底之后且在沉積所述第二材料之前，將第二襯底置入所述沉積腔室中。

在該方法中，所述第一材料是高k介電層。

在該方法中，所述第一材料是氧化鉿。

在該方法中，所述第二材料是氧化鋁。

在該方法中，至少部分地通過(guò)原子層沉積實(shí)施沉積所述第一材料的步驟。

在該方法中，所述第二材料的厚度為約以及在沉積第一材料的步驟已重復(fù)了250次之后，實(shí)施沉積所述第二材料的步驟。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種沉積材料的方法，所述方法包括：在第一襯底上和在腔室的表面上沉積第一高k介電材料，至少部分地采用原子層沉積工藝實(shí)施沉積所述第一高k介電材料的步驟；從所述腔室中去除所述第一襯底；以及通過(guò)在所述第一高k介電材料上方沉積第二介電材料密封所述腔室的表面上的所述第一高k介電材料，所述第二介電材料不同于所述第一高k介電材料。

該方法進(jìn)一步包括：在去除所述第一襯底之后且在密封所述第一高k介電材料之前將第二襯底置入所述腔室中。

在該方法中，在所述腔室內(nèi)沒(méi)有襯底時(shí)，實(shí)施密封所述第一高k介電材料的步驟。