[發(fā)明專利]用于晶片間膜厚度匹配的通過隨室堆積量變化調(diào)制沉積循環(huán)數(shù)量的厚度補償

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880059891.4
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN111133554A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 理查德·菲利普斯;克洛伊·巴爾達(dá)賽羅尼;尼山斯·曼朱納特
• 申請（專利權(quán)）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/285;H01L21/67;C23C16/455
• 代理公司: 上海勝康律師事務(wù)所 31263
• 代理人: 李獻(xiàn)忠;張華

1.一種在沉積室中執(zhí)行原子層沉積的方法，所述方法包括：

(a)確定當(dāng)前在沉積室內(nèi)部的至少內(nèi)部區(qū)域上的沉積材料堆積量，其中所述沉積材料堆積量隨批次襯底的處理過程改變；

(b)將在(a)中所確定的所述沉積材料堆積量或由其導(dǎo)出的參數(shù)應(yīng)用至下列兩者之間的關(guān)系：(i)達(dá)到目標(biāo)沉積厚度所需的ALD循環(huán)數(shù)量與(ii)代表沉積材料堆積量的變量，其中在已知當(dāng)前在所述沉積室內(nèi)部的所述內(nèi)部區(qū)域上的所述沉積材料堆積量的情況下，所述應(yīng)用返回補償?shù)腁LD循環(huán)數(shù)量以產(chǎn)生所述目標(biāo)沉積厚度；以及

(c)在所述批次襯底中的一或多個襯底上執(zhí)行所述補償?shù)腁LD循環(huán)數(shù)量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定所述沉積材料堆積量包括：通過使用所執(zhí)行的ALD循環(huán)數(shù)量和每ALD循環(huán)的預(yù)測沉積材料堆積量來計算所述沉積材料堆積量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述沉積材料堆積量隨批次襯底的所述處理過程實質(zhì)上線性地變動。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述沉積材料堆積量隨ALD循環(huán)數(shù)量而實質(zhì)上線性地變動。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定所述沉積材料堆積量包括：原位測量所述沉積材料堆積量。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述關(guān)系是至少部分地基于在處理批次襯底的所述過程中在該批次襯底中的襯底的厚度趨勢。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其中所述關(guān)系是至少部分地基于至少一個批次的經(jīng)處理的襯底的數(shù)據(jù)，其中在所述批次的經(jīng)處理的襯底中的每個襯底上已執(zhí)行相同的沉積循環(huán)數(shù)量，且其中所述數(shù)據(jù)包括所述批次的經(jīng)處理的襯底中的多個襯底的厚度和所述多個襯底中的每個襯底的對應(yīng)的所述沉積材料堆積量。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述關(guān)系是所述數(shù)據(jù)的多項式擬合。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其中所述關(guān)系是多項式關(guān)系，其中用于產(chǎn)生所述目標(biāo)沉積厚度的補償ALD循環(huán)數(shù)量是代表所述沉積材料堆積量的所述變量的函數(shù)，其中代表所述沉積材料堆積量的所述變量提升至乘冪。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述乘冪是三。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述多項式關(guān)系將達(dá)到目標(biāo)沉積厚度所需的所述ALD循環(huán)數(shù)量表示為項的和的函數(shù)，其中所述項中的至少兩項包含代表當(dāng)前在所述沉積室內(nèi)部的內(nèi)部區(qū)域上的所述沉積堆積量提升至乘冪的變量。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述多項式關(guān)系表達(dá)如下：所述補償?shù)腁LD循環(huán)數(shù)量＝達(dá)到目標(biāo)沉積厚度所需的ALD循環(huán)數(shù)量乘以(x³*A+x²*B+x*C+1*D)，其中x為當(dāng)前在所述沉積室內(nèi)部的內(nèi)部區(qū)域上的所述沉積堆積量，并且其中A、B、C和D為常數(shù)。

13.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其還包括：

(d)對所述批次襯底中的所有所述襯底重復(fù)(a)至(c)。

14.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其還包括：

(e)在(c)之后，從所述沉積室移除所述一個或多個襯底，其中所述一個或多個襯底包含具有所述目標(biāo)沉積厚度的ALD沉積層。

15.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其中所述原子層沉積產(chǎn)生氧化硅膜或氮化硅膜。