[发明专利]单一氧化物金属沉积腔室

说明书

本文所描述实现大体涉及处理腔室中的金属氧化物沉积。更特定地，本文所公开的实现涉及组合的化学气相沉积和物理气相沉积腔室。使用单一氧化物金属沉积腔室，能够执行CVD及PVD两者以有利地减小均匀半导体处理的成本。此外，所述单一氧化物金属沉积系统减小沉积半导体基板所必要的时间，且减小处理半导体基板所需要的占用面积。在一个实现中，所述处理腔室包含设置在腔室主体中的气体分配平板、设置在所述腔室主体中的一个或更多个金属靶以及设置在所述气体分配平板和一个或更多个靶下方的基板支撑件。

背景

技术领域

本文所描述的实现大体涉及处理腔室中的金属氧化物沉积。更具体地，本文所公开的实现涉及执行化学气相沉积及物理气相沉积两者的腔室。

背景技术

在集成电路制造中，使用沉积处理(例如化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD))以在半导体基板上沉积多种材料的膜。这些沉积通常在分开的封闭处理腔室中进行。

使用处理气体以在CVD腔室中在基板上沉积膜。可将处理气体供应至被定位在基板支撑件上的基板。可提供净化气体以移除处理气体。可使用离开处理区域设置(例如，绕着处理腔室的外周长)的公用排气从处理腔室移除处理气体和净化气体以防止处理区域中净化气体与处理气体的混合。

PVD处理包含使用在等离子体区域中产生的离子溅射包括源材料的靶，造成喷出的源材料行进至靶。喷出的源材料可经由基板上形成的负电压或偏压加速朝向基板。一些PVD处理腔室向靶提供RF能量以增加均匀性。

两个处理腔室运用非常不同的处理条件以用于沉积。CVD处理以远高于PVD处理的温度操作且需要使用专门的前驱物。为了在基板上沉积多层的氧化物和金属，基板由一个腔室传输至下一个腔室，接着再次返回。使用上述布置，在从一个系统转换至下一个系统期间，可能在基板上沉积污染物及其他杂质，特别是当试着沉积交替的氧化物及金属层时，造成半导体膜中的非均匀性。

因此，具有针对用于在基板上沉积氧化物和金属的改良的系统和方法的需求。

发明内容

本文所描述的实现大体涉及处理腔室中的金属氧化物沉积。更具体地，本文所公开的实现涉及组合的化学气相沉积和物理气相沉积腔室。

在一个实现中，公开了一种沉积腔室。沉积腔室包含气体分配平板，气体分配平板设置于腔室主体中；一个或更多个金属靶，一个或更多个金属靶设置于腔室主体中；及基板支撑件，基板支撑件鉴于气体分配平板或鉴于一个或更多个靶选择性地设置。

在另一个实现中，沉积腔室包含气体分配平板，气体分配平板设置于腔室主体的中央部分中；多个靶，多个靶设置于腔室主体的周边部分中；可移动基板支撑件，可移动基板支撑件设置于气体分配平板下方；及一个或更多个准直器，一个或更多个准直器能够设置于基板支撑件和一个或更多个靶之间。

在另一个实现中，公开了一种沉积方法。沉积方法包含以下步骤：在可旋转基板支撑件上放置基板；将基板支撑件升高至与气体分配平板相邻，气体分配平板设置于腔室主体中；及使沉积前驱物流入第一处理容积。第一处理容积设置于气体分配平板与可旋转基板支撑件之间。该方法也包含以下步骤：将第一层沉积在基板上；鉴于一个或更多个靶将基板支撑件从第一处理容积降低至第二处理容积；旋转基板支撑件，同时从绕着气体分配平板沿圆周设置的一个或更多个靶溅射一种或更多种金属，且在第一层上沉积第二层。

附图说明

为了可以详细理解本公开的上述特征中的方式，可通过参考实现而具有本公开的更特定描述(简短总结如上)，其中一些在所附附图中示出。然而，应注意所附附图仅示出本公开的典型的实现，因此不被认为限制其范围，因为本公开可允许其他等效实现。

图1A是根据本公开的一个实现的化学处理期间具有处于升高位置的基板的处理腔室的截面视图。