[發明專利]用于在基板上形成層的設備和在基板上形成層的方法

在審

• 申請號: 201811088265.6
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN109554691A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 李承憲;柳庚玟;吳暻錫;玄尚鎮
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: C23C16/513
• 分類號: C23C16/513;C23C16/56;C23C16/54;C23C16/24
• 代理公司: 北京市立方律師事務所 11330
• 代理人: 李娜

公開了一種用于形成層的設備和一種在基板上形成層的方法。所述設備包括：轉移腔室，在所述轉移腔室中轉移基板；沉積腔室，所述沉積腔室設置在所述轉移腔室的一側處，并且對所述基板執行沉積工藝，由此在所述基板上形成所述層；以及至少一個脫氫腔室，所述脫氫腔室設置在所述轉移腔室的另一側處，并且對所述基板上的所述層執行脫氫工藝，以減小所述層中的氫濃度。因此，在不從所述設備卸載所述基板的情況下，在所述設備中執行脫氫工藝。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2017年9月25日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請No.10-2017-0123782的優先權，該韓國專利申請的內容的全文以引用方式并入本文中。

技術領域

示例實施例涉及用于在基板上形成層的設備和使用該設備形成層的方法，并且更具體地，涉及安裝有低溫沉積腔室和脫氫腔室的用于形成薄層的設備以及使用該設備在基板上形成非晶硅層的方法。

背景技術

非晶硅層已被廣泛用于制造半導體器件。例如，非晶硅層可用作形成多晶硅層的前體，或者可在半導體器件的制造工藝中用作虛設層和/或犧牲層。另外，非晶硅層也可用作用于在晶片上形成圖案的掩模圖案。

一般來講，非晶硅層通常是通過諸如等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)工藝的低溫沉積工藝形成在基板上的。

由于通常使用硅烷(SiH₄)氣體或乙硅烷(Si₂H₆)氣體作為用于形成非晶硅層的常規低溫沉積工藝的源氣體，因此非晶硅層中必定富含氫(H)。在后續工藝中，非晶硅層中的氫(H)以氫氣泡的形式從非晶硅層中排出。氫氣泡通常使非晶硅層的組成和/或形狀的均勻性劣化，因此后續的層結構可能具有會因非晶硅層的非均勻組成和/或形狀引起的各種缺陷。為此，通常將其上已形成有非晶硅層的基板轉移到附加的退火腔室，并且進行相對長時間的脫氫工藝。

退火腔室和沉積腔室之間的轉移時間以及脫氫工藝的工藝時間會使半導體器件的整體制造效率顯著下降。另外，為了與用于非晶硅層的沉積系統分開地單獨安裝脫氫腔室，用于形成非晶硅層的設備會需要更大的占用空間和更高的復雜度。

由于需要減小半導體器件中的臨界尺寸(CD)而導致在形成圖案的蝕刻工藝中縱橫比趨于相對高，因此用于將下面的層進行構圖的掩模圖案也會由于高縱橫比而趨于使工藝缺陷增加。為此，在用于形成掩模圖案的工藝中已經廣泛使用了多步蝕刻技術以減少工藝缺陷。然而，當在非晶硅層和蝕刻停止層交替堆疊在下面的層上的多層結構中形成掩模層時，對于每個非晶硅層而言，都需要上述的腔室間轉移和脫氫工藝。結果，用于形成多層掩模圖案的工藝時間會顯著增加，并且用于形成掩模圖案的整體效率會顯著下降。

發明內容

本發明構思的示例實施例提供了一種用于形成層的設備，在所述設備中，低溫沉積腔室和脫氫腔室彼此接近以提高層的形成效率，并且還提供了使用以上設備在基板上形成薄層的方法。

根據本發明構思的示例實施例，提供了一種設備，所述設備包括：裝載口，在所述裝載口上設置有基板保持器，所述基板保持器保持待處理的至少一個基板；轉移腔室，所述轉移腔室連接到所述裝載口并且從所述基板保持器轉移所述基板；沉積腔室，所述沉積腔室設置在所述轉移腔室的一側處，并且對通過轉移單元從所述轉移腔室轉移來的所述基板執行沉積工藝，由此在所述基板上形成所述層；以及至少一個脫氫腔室，所述脫氫腔室設置在所述轉移腔室的另一側處，并且對通過所述轉移單元從所述轉移腔室轉移來的所述基板上的所述層執行脫氫工藝，由此減小所述層中的氫濃度。