[发明专利]用于基于UV抑制等离子体不稳定性的系统和方法

说明书

本发明涉及用于基于UV抑制等离子体不稳定性的系统和方法。将衬底定位成暴露于等离子体处理室内的等离子体产生区域。在所述等离子体产生区域内产生第一等离子体。所述第一等离子体被配置为致使膜沉积在所述衬底上直到沉积在所述衬底上的所述膜达到阈值膜厚度。然后所述衬底暴露于紫外辐射以消除沉积在所述衬底上的所述膜内的缺陷。可以使用构造成产生紫外线辐射的第二等离子体或者使用设置成暴露于等离子体产生区域中的紫外辐射设备来原位提供紫外线辐射。也可以通过将衬底移动到与等离子体处理室分离的紫外辐射设备来非原位地提供紫外辐射。可以以重复的方式将衬底暴露于紫外辐射，以便在膜厚度增加时消除沉积的膜内的缺陷。

本申请是申请日为2017年9月11日、中国专利申请号为201710811367.5、发明名称为“用于基于UV抑制等离子体不稳定性的系统和方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造。

背景技术

许多现代半导体芯片制造工艺包括产生等离子体，来自等离子体的离子和/或自由基成分用于直接或间接影响暴露于等离子体的衬底表面上的变化。例如，各种基于等离子体的工艺可用于从衬底表面蚀刻材料，将材料沉积到衬底表面上，或修改已存在于衬底表面上的材料。通常通过向受控环境中的工艺气体施加射频(RF)功率，使得工艺气体被激发并转变成期望的等离子体来产生等离子体。等离子体的特性受许多工艺参数影响，所述工艺参数包括但不限于工艺气体的材料组成、工艺气体的流速、等离子体产生区域和周围结构的几何特征、工艺气体和周围材料的温度、施加的RF功率的频率和幅值、以及施加的将等离子体的带电成分朝向衬底吸引的偏压等。

然而，在一些等离子体工艺中，上述工艺参数可能不能提供对所有等离子体特性和行为的充分控制。具体地，在一些等离子体工艺中，在等离子体内可能发生称为“等离子体团(plasmoid)”的不稳定性，其中所述等离子体团的特征在于由较大体积的正常密度等离子体包围的小区域的较大密度等离子体。等离子体团的形成可导致衬底上的处理结果的不均匀性。因此，减轻和/或控制等离子体团的形成是有意义的。正是在这种背景下产生了本发明。

发明内容

在一示例性实施方式中，一种方法被公开用于在基于等离子体的膜沉积工艺期间原位处理膜表面缺陷。所述方法包括：将衬底定位成暴露于等离子体处理室内的等离子体产生区域。所述方法还包括：在所述等离子体产生区域内产生第一等离子体。所述第一等离子体被配置为致使膜沉积在所述衬底上。所述方法还包括：在所述等离子体产生区域内产生第二等离子体。所述第二等离子体被配置为在所述等离子体产生区域内发射紫外辐射。所述衬底暴露于所述紫外辐射。入射到所述衬底上的所述紫外辐射引起所述衬底上的反应以消除所述衬底上的所述膜内的缺陷。