[发明专利]原子层沉积工艺中的氧化转化

权利要求书

1.一种用于处理衬底的方法，所述方法包括：

将第一反应物气体输送到其中具有所述衬底的反应室中，所述第一反应物气体的反应部分被吸附到所述衬底的表面上；

从所述反应室中清扫所述第一反应物气体的未反应部分，所述第一反应物气体的所述未反应部分不被吸附到所述衬底的所述表面上；

将第二反应物气体输送到所述反应室中，所述第二反应物气体包括二氢(H₂)气体、氮基反应物气体和氧基反应物气体；

在所述反应室内用所述第二反应物气体点燃等离子体，所述等离子体暴露于所述衬底的所述表面；

熄灭所述等离子体；以及

在熄灭所述等离子体之后清扫所述反应室。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述等离子体气体由H₂、一氧化二氮(N₂O)和双氧(O₂)的混合物组成。

3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：

在将所述第二反应物气体输送到所述反应室之前，在耦合到所述反应室的混合容器中混合所述二氢、所述氮基反应物气体和所述氧基反应物气体。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，输送所述第二反应物气体还包括：

将所述二氢气体、所述氮基反应物气体和所述氧基反应物气体分别输送到所述反应室中。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，在将所述第二反应物气体输送到所述反应室中的同时点燃所述等离子体。

6.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：

在所述反应室中施加约0.6托至约6托的压力；

将所述反应室加热至约150摄氏度至约650摄氏度的温度；以及

将约500W到约5000W的射频(RF)功率施加到耦合到所述反应室的RF发生器。

7.一种用于处理衬底的方法，所述方法包括：

将气相的第一反应物引入到其中具有所述衬底的反应室中，并允许所述第一反应物吸附到所述衬底的表面上；

在所述第一反应物的流停止之后清扫所述反应室；

在所述第一反应物被吸附到所述衬底的表面上的同时将气相的第二反应物引入所述反应室中，所述第二反应物包含比例为1：1：1的二氢(H₂)、含氮反应物和含氧反应物；

基于所述第二反应物点燃等离子体；

使所述衬底的表面暴露于所述等离子体，以驱动所述衬底的表面上的所述第一反应物和所述第二反应物之间的表面反应以形成膜层；

熄灭所述等离子体；以及

清扫所述反应室。

8.一种用于处理衬底的系统，所述系统包括：

其中具有所述衬底的反应室；

配置有指令以执行以下操作的控制器：

将第一反应物气体输送到所述反应室中，所述第一反应物气体的反应部分被吸附到所述衬底的表面上，以及

将第二反应物气体输送到所述反应室中，所述第二反应物气体包括二氢(H₂)气体、氮基反应物气体和氧基反应物气体；

耦合到所述反应室的泵，所述泵被配置为在输送所述第一反应物气体之后从所述反应室中清扫所述第一反应物气体的未反应部分，所述第一反应物气体的所述未反应部分不被吸附到所述衬底的所述表面上；以及

耦合到所述反应室的RF发生器，所述RF发生器被配置为在所述反应室中用所述第二反应物气体点燃等离子体，所述等离子体暴露于所述衬底的所述表面。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述第二反应物包括1∶1∶1的H₂、一氧化二氮(N₂O)和双氧(O₂)。

10.根据权利要求8所述的系统，所述系统还包括：

耦合到所述反应室的混合容器，所述混合容器被配置为在将所述第二反应物气体输送到所述反应室中之前将所述二氢、所述氮基反应物气体和所述氧基反应物气体混合。