[发明专利]在图案化和未图案化的基板上的沉积膜的顺序沉积和高频等离子体处理

说明书

本文所公开的实施例包括形成高质量的氮化硅膜的方法。在实施例中，一种在基板上沉积膜的方法可包括：通过沉积工艺在第一处理空间中在基板的表面之上形成氮化硅膜；以及在第二处理空间中处理氮化硅膜，其中处理氮化硅膜包括：将膜暴露于由模块化的高频等离子体源引起的等离子体。在实施例中，等离子体的壳层电势小于100V，并且高频等离子体源的功率密度为约5W/cm²或更高、约10W/cm²或更高，或约20W/cm²或更高。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年11月6日提交的美国非临时申请第16/676,097号的权益，所述美国非临时申请要求2018年11月30日所申请的美国临时申请第62/774,022号的权益，这些申请的全部内容通过引用并入本文。

背景技术

实施例涉及模块化的高频等离子体源，并且更具体地涉及利用模块化的高频等离子体源形成薄膜的方法。

技术领域

电子器件朝向增加的速度和密度的的迅速收缩导致了通过化学气相沉积(CVD)、等离子体增强CVD(PECVD)、原子层沉积(ALD)和等离子体增强ALD(PEALD)中的一种或多种所沉积的薄膜的厚度减小。具体来说，较低的膜厚度限制了诸如气密性、电阻等的膜功能的有效性。

此外，改善薄膜功能的努力并非没有问题。由于膜很薄，因此对膜的处理可能会对下层产生负面影响。因此，尽管现有方法允许沉积这样的薄膜，但这样的薄膜当前不具有期望的特性以提供具有这样的按比例缩小尺寸的器件。

发明内容

本文所公开的实施例包括形成高质量的膜的方法。在实施例中，一种在基板上沉积膜的方法可包括：在第一处理空间中以沉积工艺在基板的表面之上形成氮化硅膜；以及在第二处理空间中处理氮化硅膜，其中处理氮化硅膜包括：将膜暴露于由模块化的高频等离子体源引起的等离子体。在实施例中，等离子体的壳层电势小于100V，并且高频等离子体源的功率密度为约5W/cm²或更高、约10W/cm²或更高，或约20W/cm²或更高。

实施例还可包括在基板上沉积膜的方法，其包括：在第一处理空间中，在基板的表面之上沉积包括硅的膜。在实施例中，方法可进一步包括：用第一等离子体处理来处理膜，其中第一等离子体处理是包括氮和氦的RF感应等离子体以形成氮化硅膜。在实施例中，方法可进一步包括：将氮化硅膜暴露于第二等离子体处理，其中第二等离子体处理是包括适合于蚀刻氮化硅膜的物质的RF感应等离子体。在实施例中，方法可进一步包括：在第二处理空间中，用第三等离子体处理来处理氮化硅膜，其中第三等离子体处理包括由模块化的高频等离子体源引起的等离子体。

实施例还可包括一种形成高质量的氮化硅膜的方法。方法可包括：(a)在第一处理空间中，以等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺在基板的表面之上沉积包括硅的膜；(b)用第一RF等离子体来原位处理包括硅的膜，其中RF等离子体包含氮和氦以形成氮化硅膜；(c)用第二RF等离子体蚀刻氮化硅，其中第二RF等离子体包含氟、氯、氮和碳中的一种或多种；以及(d)用微波等离子体处理氮化硅膜，其中微波等离子体由模块化微波等离子体源引起。

上文的发明内容不包括所有实施例的详尽列表。可构想到，包括了可从以上概述的各种实施例、以及在下文的具体实施方式中所公开的和在与本申请一起提交的权利要求中特别指出的那些实施例的所有合适组合来实践的所有系统和方法。这样的组合具有在以上概述中未具体叙述的特定优势。

附图说明

图1A是根据实施例的用于形成高质量的薄膜的处理工具的示意图，所述处理工具具有用于沉积膜的第一处理空间和具有用于处理膜的模块化的高频等离子体源的第二处理空间。

图1B是根据实施例的用于形成高质量的薄膜的处理工具的示意图，所述处理工具具有多个处理体积，其中所述处理体积中的至少一者包括用于处理膜的模块化的高频等离子体源。