[发明专利]用于热增强和等离子体增强气相沉积的装置及操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及沉积系统及其操作方法，更具体地说，涉及具有相隔区域用于材料沉积和材料传递的沉积系统。

背景技术

通常，在材料处理过程中，当制造合成材料结构时，经常采用等离子体来促进材料膜的添加和去除。例如，在半导体处理中，经常采用干法等离子刻蚀处理来沿着细线条或者在过孔或触点中对材料进行去除和刻蚀，所述细线条、过孔或触点是硅衬底上图案化所得的。或者，例如采用气相沉积处理来沿着衬底上的细线条或者在其上的过孔或触点中沉积材料。在后一种情况下，气相沉积处理包括化学气相沉积(CVD)以及等离子体增强化学气相沉积(PECVD)。

在PECVD中，采用等离子体来改变或增强膜沉积机制。例如，等离子体激发通常使成膜反应可以在比通过热激发CVD产生类似膜所需一般温度低得多的温度下进行。另外，等离子体激发可以对热CVD中在能量方面或反应动力学方面不利的成膜反应进行活化。因此可以通过调整处理参数，在比较宽的范围内改变PECVD膜的化学和物理特性。

最近，对于生产线前段(FEOL)操作中形成超薄栅膜以及在生产线后段(BEOL)操作中形成用于金属化的超薄阻挡层和种子层，出现了的原子层沉积(ALD)和等离子体增强ALD(PEALD)可以作为选择。在ALD中，在对衬底进行加热期间交替地依次引入两种或更多种处理气体(例如膜前驱体和还原气体)，以同时形成材料膜的一个单层。在PEALD中，在引入还原气体以形成还原等离子体的过程中形成等离子体。迄今为止，虽然ALD和PEALD处理比CVD和PECVD相应的处理慢，但已被证明改善了层厚的均匀性，并改善了沉积有层的构件的保形性(conformality)。

发明内容

随着半导体处理中线条尺寸不断减小，保形性、粘附性和纯度正在成为影响所得半导体器件的越来越重要的问题，本发明的一个目的是解决在此情况下出现的各种问题。

本发明的另一个目的是减少依次沉积或处理的各个层界面之间的污染问题。

本发明的另一个目的是提供一种结构，该结构使气相沉积和样品传递在同一系统中相容。

本发明的这些和/或其他目的是通过本发明的一些实施例来提供的。

在本发明的一种实施例中，提供了一种在气相沉积系统中在衬底上沉积材料的方法，其中，将衬底布置在处理系统的处理空间中，该处理空间是与处理系统的传递空间隔开的；在处理空间中的第一位置或第二位置处对衬底进行处理，并保持与衬底空间的真空隔离；在第一位置或第二位置处在所述衬底上沉积材料。

在本发明的另一种实施例中，提供了一种用于在衬底上形成沉积物的沉积系统，该系统包括：第一组件，具有设置为便于材料沉积的处理空间；第二组件，连接到第一组件并具有便于将衬底传递进出沉积系统的传递空间；衬底载台，连接到第二组件并设置为支撑衬底以及将衬底在处理空间中的第一位置到处理空间中的第二位置之间进行平移。该系统包括具有密封件的密封组件，密封件设置为在衬底在处理空间中平移的过程中阻挡气体在处理空间与传递空间之间的流动。

附图说明

在附图中，易于对本发明及其所具有的优点获得完整的认识，因为参考下面的详细说明并结合附图考虑会对它们有更好的理解。在附图中：

图1示出了根据本发明一种实施例的沉积系统示意图；

图2示出了图1中根据本发明一种实施例的沉积系统示意图，其中较低的样品载台位置便于样品传递；

图3示出了根据本发明一种实施例一种密封机构的示意图；

图4图示了根据本发明一种实施例另一种密封机构的示意图；

图5图示了根据本发明一种实施例另一种密封机构的示意图；

图6图示了根据本发明一种实施例另一种密封机构的示意图；

图7示出了根据本发明一种实施例的处理流程图。

具体实施方式

在下面的说明中，为了便于对本发明有完整的理解，将出于说明性而不是限制性的目的对一些具体细节(例如沉积系统的具体几何形状以及各个元件的描述)进行阐述。但是，应当明白，本发明可以以脱离这些具体细节的其他具体方式来实施。