[發(fā)明專利]用于原子層沉積的動(dòng)態(tài)前體投配

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610865153.1
• 申請日: 2016-09-29
• 公開（公告）號: CN107068585B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 普魯肖塔姆·庫馬爾;阿德里安·拉沃伊;錢俊;康胡;伊?xí)r塔克·卡里姆;歐豐松
• 申請（專利權(quán)）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;C23C16/455;C23C16/448;C23C16/52
• 代理公司: 上海勝康律師事務(wù)所 31263
• 代理人: 樊英如;張華

本發(fā)明涉及用于原子層沉積的動(dòng)態(tài)前體投配。公開了用于控制在半導(dǎo)體加工工具內(nèi)的前體流的方法和裝置。一種方法可以包括：使氣體流動(dòng)通過氣體管線；在投配步驟之前，打開一個(gè)或多個(gè)安瓿閥，以使前體流開始從所述安瓿通過所述氣體管線流向處理室；關(guān)閉所述一個(gè)或多個(gè)安瓿閥，以使所述前體停止從所述安瓿流出；在所述投配步驟開始時(shí)，打開處理室閥，以使所述前體流能進(jìn)入所述處理室；以及在所述投配步驟結(jié)束時(shí)，關(guān)閉所述處理室閥，以使所述前體流停止進(jìn)入所述處理室。控制器可以包括至少一個(gè)存儲(chǔ)器和至少一個(gè)處理器，并且至少一個(gè)存儲(chǔ)器可以存儲(chǔ)用于控制至少一個(gè)處理器的指令以控制在半導(dǎo)體加工工具內(nèi)的前體流。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體加工領(lǐng)域，具體涉及用于原子層沉積的動(dòng)態(tài)前體投配。

背景技術(shù)

某些半導(dǎo)體制造工藝通過使前體流到晶片上，并且然后通常用等離子體和/或第二前體激活襯底表面上的反應(yīng)而在半導(dǎo)體晶片上創(chuàng)建膜。在一種這樣的工藝，即原子層沉積(“ALD”)中，一種或多種汽化的前體在ALD循環(huán)期間作為一個(gè)或多個(gè)“投配(dose)”步驟的一部分從安瓿流到半導(dǎo)體晶片上。在一些傳統(tǒng)的半導(dǎo)體加工工具中，將前體輸送至處理室的一些方式導(dǎo)致前體浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的系統(tǒng)、方法和設(shè)備各自具有若干創(chuàng)新的方面，其中沒有任何單一的方面完全負(fù)責(zé)本文所公開的合乎期望的屬性。這些方面中包括至少以下實(shí)現(xiàn)方式，但是進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)方式會(huì)在詳細(xì)描述中闡述，或者相對于在此提供的討論是顯而易見的。

在一些實(shí)現(xiàn)方式中，提供了一種用于控制在半導(dǎo)體加工工具內(nèi)的前體流的方法。該方法可以包括：(a)使氣體流通過氣體管線；(b)在投配(dose)步驟之前，打開安瓿的一個(gè)或多個(gè)閥，以使前體流開始從所述安瓿通過所述氣體管線流向處理室；(c)關(guān)閉所述安瓿的一個(gè)或多個(gè)閥，以使所述前體停止從所述安瓿流出；(d)在所述投配步驟開始時(shí)，打開處理室閥，以使所述前體流能進(jìn)入所述處理室；以及(e)在所述投配步驟結(jié)束時(shí)，關(guān)閉所述處理室閥，以使所述前體流停止進(jìn)入所述處理室。

在一些進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)方式中，在(b)中打開安瓿的一個(gè)或多個(gè)閥可以發(fā)生在所述投配步驟前基本上等于管線填充時(shí)間的時(shí)間量時(shí)，其中，所述管線填充時(shí)間為前體從所述安瓿流到所述處理室所需要的時(shí)間。

在一些進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)方式中，在(c)中關(guān)閉安瓿的一個(gè)或多個(gè)閥可以發(fā)生在(e)中的所述關(guān)閉所述處理室閥前基本上等于管線填充時(shí)間的時(shí)間量時(shí)，其中，所述管線填充時(shí)間為前體從所述安瓿流到所述處理室所需要的時(shí)間。

在一些進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)方式中，在(d)中打開處理室閥可以發(fā)生在(b)中打開所述安瓿的所述閥后可以基本上等于管線填充時(shí)間的時(shí)間量時(shí)，其中，所述管線填充時(shí)間為前體從所述安瓿流到所述處理室所需要的時(shí)間。

在一些進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)方式中，在(e)中關(guān)閉所述處理室閥可以發(fā)生在(c)中關(guān)閉所述安瓿的一個(gè)或多個(gè)閥后可以基本上等于管線填充時(shí)間的時(shí)間量時(shí)，其中，所述管線填充時(shí)間為前體從所述安瓿流到所述處理室所需要的時(shí)間。

在一些進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)方式中，在(c)中關(guān)閉所述安瓿的一個(gè)或多個(gè)流量閥可以發(fā)生在(b)中打開所述安瓿的流量閥后可以基本上等于吸附時(shí)間的時(shí)間量時(shí)。

在一些進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)方式中，在(e)中關(guān)閉所述處理室閥可以發(fā)生在(d)中打開所述處理室閥后可以基本上等于所述吸附時(shí)間的時(shí)間量時(shí)。

在一些這樣的實(shí)現(xiàn)方式中，在(b)中打開安瓿的一個(gè)或多個(gè)閥可以發(fā)生在所述投配步驟開始前可以基本上等于管線填充時(shí)間的時(shí)間量時(shí)，其中，所述管線填充時(shí)間為前體從所述安瓿流到所述處理室所需要的時(shí)間；在(c)中關(guān)閉所述安瓿的一個(gè)或多個(gè)流量閥可以發(fā)生在(b)中打開所述安瓿的所述流量閥后可以基本上等于吸附時(shí)間的時(shí)間量時(shí)；在(d)中打開處理室閥可以發(fā)生在(b)中打開所述安瓿的所述閥后可以基本上等于所述管線填充時(shí)間的時(shí)間量時(shí)；以及在(e)中關(guān)閉所述處理室閥可以發(fā)生在(d)中打開所述處理室閥后可以基本上等于所述吸附時(shí)間的時(shí)間量時(shí)。