以以任何合适的计算机可读编程语言进行编码。在一些实施方式中，系统 控制指令258在软件中实现，在其他实施方式中，指令可在硬件中实现，例如，作为逻辑硬 编码在ASIC (专用集成电路）中，或者，在其他实施方式中，作为软件和硬件的组合实现。
[0100] 在一些实施方式中，系统控制指令258可包括用于控制上述各种参数的输入/输 出控制（I0C)测序指令。例如，一个或者多个沉积处理的每个阶段可以包括用于由系统控 制器250执行的一个或多个指令。用于设置膜沉积处理阶段的处理条件的指令例如可以包 括在相应的沉积配方阶段中并同样可以用于覆盖膜沉积阶段。在一些实施方式中，配方阶 段可按顺序设置，以便处理阶段的所有指令与该处理阶段同时执行。
[0101] 在一些实施方式中可以采用存储在与系统控制器250相关联的大容量存储设备 254和/或存储器设备256上的其它计算机可读指令和/或程序。程序或程序段的实例包 括衬底定位程序、工艺气体控制程序、压强控制程序、加热器控制程序以及等离子体控制程 序。
[0102] 衬底定位程序可以包括用于处理工具组件的指令，该处理工具组件用于将衬底加 载到底座218上并控制衬底和处理工具200的其它部件之间的间隔。该定位程序可以包括 用于根据需要适当地移动衬底进出反应室以将膜沉积在衬底上的指令。
[0103] 工艺气体控制程序可包括用于控制气体组成和流率的指令和任选地用于使气体 在沉积之前流到围绕一个或多个处理站的体积中以稳定在这些体积中的压强的指令。在一 些实施方式中，工艺气体控制程序可以包括用于在衬底上沉积膜期间引入某些气体到围绕 在处理室中的一个或多个处理站的体积的指令。工艺气体控制程序还可以包括以相同速率 在相同的期间、或者以不同的速率和/或在不同的期间引入这些气体的指令，具体取决于 将被沉积的膜的组分。工艺气体控制程序还可以包括用于在加热的喷射模块中在存在氦或 一些其它的载气的情况下雾化/汽化液体反应物的指令。
[0104] 压强控制程序可以包括用于通过调节例如在处理站的排放系统中的节流阀、流入 处理站内的气流等等来控制处理站内的压强的指令。压强控制程序可以包括用于在衬底上 沉积各种类型的膜期间保持相同或不同的压强的指令。
[0105] 加热器控制程序可包括用于控制流向用于加热衬底的加热单元的电流的指令。可 替代地或附加地，加热器控制程序可控制传热气体（如氦）朝向衬底上的传送。加热器控 制程序可包括在衬底上沉积各种类型的膜期间用于在反应室和/或围绕处理站的体积内 保持相同或不同的温度的指令。
[0106] 等离子体控制程序可包括用于根据本文的实施方式设置一个或多个处理站内的 RF功率电平、频率和暴露次数的指令。在一些实施方式中，等离子体控制程序可以包括用于 在衬底上沉积膜期间使用相同或不同的RF功率电平和/或频率和/或暴露次数的指令。
[0107] 在一些实施方式中，可以存在与系统控制器250相关联的用户界面。用户界面可 以包括显示屏、装置和/或工艺条件的图形软件显示器、以及诸如定点设备、键盘、触摸屏、 麦克风等用户输入设备。
[0108] 在一些实施方式中，由系统控制器250调整的参数会涉及工艺条件。非限制性实 例包括工艺气体组成和流率、温度、压强、等离子体条件（例如，RF偏置功率电平和暴露次 数）等。这些参数可以以配方的形式提供给用户，配方可以利用所述用户界面输入。
[0109] 用于监控处理的信号可以由系统控制器250的模拟和/或数字输入连接件从各种 处理工具传感器提供。用于控制处理的信号可以通过处理工具200的模拟和/或数字输出 连接件输出。可被监控的处理工具传感器的非限制性实例包括质量流量控制器（MFC)、压力 传感器（例如压力计）、热电偶等。经适当编程的反馈和控制算法可以与来自这些传感器的 数据一起使用，以保持工艺条件。
[0110] 系统控制器250可以提供用于执行上述沉积处理的机器可读指令。所述指令可以 控制多种处理参数，如DC功率电平、RF偏置功率电平、压力、温度等。所述指令可以控制这 些参数以根据本发明所描述的多种实施方式操作膜堆叠的原位沉积。
[0111] 系统控制器通常包括一个或多个存储器设备和被配置成执行机器可读指令的一 个或多个处理器以使该装置将执行根据本文所公开的工艺的操作。包含用于控制根据本发 明所公开的衬底掺杂工艺的操作的指令的机器可读的非临时性介质可以耦合到系统控制 器。
[0112] 上面所描述的各种装置和方法可以与光刻图案化工具和/或工艺结合使用，例 如，以用于制造或生产半导体器件、显示器、发光二极管、光伏电池板等。典型地，但不必然 地，此类工具将在普通的制造设施中一起和/或同时使用，或者此类工艺将在普通的制造 设施中一起和/或同时执行。
[0113] 光刻图案化膜通常包括以下操作中的一些或全部，每个操作能够使用多种可行的 工具：（1)使用旋涂或喷涂工具将光致抗蚀剂涂覆在衬底上，例如涂覆在上面形成有氮化 硅膜的衬底上；（2)使用热板或炉或其它合适的固化工具固化光致抗蚀剂；（3)使用例如 晶片步进式曝光机之类的工具将光致抗蚀剂暴露于可见光或紫外线或X射线；(4)使抗蚀 剂显影以便使用诸如湿式台或喷射显影器之类的工具选择性地去除抗蚀剂，从而使其图案 化；（5)通过使用干式或等离子体辅助式的刻蚀工具将抗蚀剂图案转移到下伏膜或衬底； 并且（6)使用例如射频或微波等离子体抗蚀剂剥离器之类的工具去除抗蚀剂。在一些实施 方式中，可灰化硬掩模层（例如无定形碳层）和另一种合适的硬掩模（例如抗反射层）可 以在施加光致抗蚀剂之前沉积。
[0114] 其它实施方式
[0115] 尽管为了促进清楚和理解的目的，在【具体实施方式】的背景下，已经详细描述了前 述公开的技术、操作、处理、方法、系统、装置、工具、膜、化学品和组合物，但对于本领域的普 通技术人员而言，显而易见的是，存在许多实施前述实施方式的落入本发明的主旨和范围 内的替代方式。因此，本文所描述的实施方式应被看作是说明本发明公开的创造性构思，而 不是限制，并且不应被用作不适当地限制最终指向本发明的主题的任何权利要求的范围的 不允许的基础。
【主权项】
1. 一种在处理室中在半导体衬底上沉积材料膜的方法，所述方法包括： (a) 使膜前体流入所述处理室； (b) 在所述处理室中使所述膜前体吸附到衬底上，使得所述前体在所述衬底上形成吸 附受限层； (c) 通过用初级清扫气体清扫所述处理室从围绕所吸附的前体的体积去除至少一些未 被吸附的膜前体；以及 (d) 在（c)中用所述初级清扫气体去除所述未被吸附的膜前体之后，在次级清扫气体 流入所述处理室时使所吸附的膜前体反应，以在所述衬底上形成膜层， 其中所述次级清扫气体包括具有等于或大于〇2的电离能和/或解离能的电离能和/或 解离能的化学物质。2. 如权利要求1的方法，其中所述次级清扫气体是02。3. 如权利要求1所述的方法，其中所述初级清扫气体是惰性气体。4. 如权利要求3所述的方法，其中所述初级清扫气体是Ar和/或N2。5. 如权利要求1所述的方法，其中所述初级清扫气体在（a)-(b)或⑷期间不流入所 述处理室。6. 如权利要求5所述的方法，其中在（d)之前基本上所有的初级清扫气体从所述处理 室去除。7. 如权利要求1所述的方法，其中在（a)-(d)期间所述次级清扫气体连续流入所述处 理室。8. 如权利要求1所述的方法，其中在（a)中载气的流被用于使所述膜前体流入所述处 理室。9. 如权利要求8所述的方法，其中所述载气是惰性气体。10. 如权利要求9所述的方法，其中所述载气是N2和/或Ar。11. 如权利要求1-10中任一项所述的方法，其进一步包括： (e) 通过用所述初级清扫气体清扫所述处理室从围绕所述膜层的所述体积去除在所吸 附的膜前体反应之后存在的解吸的膜前体和/或反应副产品。12. 如权利要求1-10中任一项所述的方法，其还包括重复（a)-(d) -次或多次以在所 述衬底上沉积膜的附加层。13. 如权利要求1-10中任一项所述的方法，其中在（a)中所述膜前体通过喷头流入所 述处理室，以及在（c)中所述初级清扫气体通过相同的喷头流入所述处理室。14. 如权利要求13所述的方法，其中，所述喷头包括头部和杆部，并且其中所述初级清 扫气体通过所述喷头的所述头部的底表面中的孔流入所述处理室。15. 如权利要求1-10中的任一项所述的方法，其中所述初级清扫气体以基本垂直于所 述衬底的平面的方向流入所述处理室中。16. 如权利要求15所述的方法，其中所述初级清扫气体以约5000至45,OOOsccm的速 率流入所述处理室。17. 如权利要求13所述的方法，其中所述次级清扫气体通过喷头轴环流入所述处理 室。18. 如权利要求17所述的方法，其中所述喷头轴环包括头部和杆部，并且其中所述次 级清扫气体通过在所述杆部中的孔流入所述处理室。19. 如权利要求18所述的方法，其中在所述喷头轴环的所述杆部中的所述孔是槽形 的。20. 如权利要求1-10中的任一项所述的方法，其中，所述次级清扫气体以基本上平行 于所述衬底的平面的方向流入所述处理室。21. 如权利要求20所述的方法，其中所述次级清扫气体以约1至30,OOOsccm的速率流 入所述处理室。22. -种用于在半导体衬底上沉积材料膜的装置，所述装置包括： 处理室； 在所述处理室中的衬底支架； 喷头，其用于使膜前体和初级清扫气体流入所述处理室； 喷头轴环，其用于使次级清扫气体流入所述处理室； 一个或多个初级流量阀，其用于控制通过所述喷头的膜前体的流以及初级清扫气体的 流； 一个或多个次级流量阀，其用于控制通过所述喷头轴环的次级清扫气体的流； 阀操作式真空源，其用于从所述处理室去除初级和次级清扫气体，以及用于从围绕所 述处理室中的所述衬底的体积去除膜前体； 等离子体发生器，其用于在所述处理室中产生等离子体；以及 一个或多个控制器，其包括用于操作所述一个或多个阀、真空源和等离子体发生器以 在半导体衬底上沉积材料膜的机器可读指令，包括用于以下操作的指令： (a) 操作所述初级流量阀以使膜前体流入所述处理室； (b) 控制所述处理室内的条件，使得膜前体吸附到在所述处理室中的所述衬底上形成 吸附受限层； (c) 操作所述初级流量阀以使初级清扫气体流入所述处理室并操作所述阀操作式真空 源以抽空它从而从围绕所吸附的前体的体积去除至少一些未被吸附的膜前体；以及 (d) 操作所述等离子体发生器，以在所述处理室中形成等离子体，所述等离子体激活所 吸附的膜前体的反应，以在所述衬底上形成膜层； (e) 在（d)中激活所述反应的同时，操作所述次级流量阀以使次级清扫气体流入所述 处理室，其中，所述次级清扫气体包括〇 2。23. 如权利要求22所述的装置，其中： 所述喷头包括： 杆部； 头部；和 在所述头部的底表面的孔，其用于使膜前体和初级清扫气体流入所述处理室；以及 所述喷头轴环包括： 杆部； 头部；和 在所述杆部中的孔，其用于使次级清扫气体流入所述处理室。24. 如权利要求23所述的装置，其中所述喷头的所述孔是通孔，所述喷头轴环的孔是
【专利摘要】本文公开的是抑制喷头背面寄生等离子体的方法和装置，具体公开了采用次级清扫的用途在半导体衬底上沉积材料膜的方法。该方法可以包括使膜前体流入处理室并使所述膜前体吸附到所述处理室中的衬底，使得所述前体在衬底上形成吸附受限层。该方法还可以包括通过用初级清扫气体清扫处理室从围绕所吸附的前体的体积去除至少一些未被吸附的膜前体，然后，在次级清扫气体流入所述处理室时使吸附的膜前体反应，导致在衬底上形成膜层。次级清扫气体可包括具有等于或大于O2的电离能和/或解离能的电离能和/或解离能的化学物质。还公开了其中实现前述处理的装置。
【IPC分类】C23C16/44
【公开号】CN105316651
【申请号】CN201510459965
【发明人】阿德里安·拉维依, 康胡, 普鲁肖坦·库马尔, 尚卡·斯瓦米纳坦, 钱俊, 弗兰克·L·帕斯夸里, 克洛伊·巴尔达赛罗尼
【申请人】朗姆研究公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年7月30日
【公告号】US20160035566