[发明专利]薄膜沉积的方法

说明书

一种薄膜沉积的方法，其包括下列步骤:设备提供步骤:提供具N个工位的反应腔，每个工位设置一个衬底，N个衬底能够在N个工位循环移动，其中在N个工位中选择其中相邻两个工位为第一工位和第二工位，第一工位和第二工位用于沉积第一薄膜，且其他多个工位分别为第三工位至第N工位分别用于沉积第二薄膜至第N‑1薄膜；第一薄膜沉积步骤:将两个衬底在第一工位和在第二工位同步沉积所述第一薄膜；以及，其他薄膜沉积步骤:分别在第三工位至第N工位使已沉积第一薄膜至第N‑2薄膜的衬底沉积第二薄膜至第N‑1薄膜。

技术领域

本申请涉及一种半导体的技术领域，尤其涉及一种薄膜沉积的方法。

背景技术

离子增强化学气相沉积(plasma enhanced chemical vapor deposition，PECVD)技术广泛地用于集成电路的制造工艺。为了提高生产效率，开发出多任务位的反应腔，如泛林集团(LAM research)开发的Vector Extreme的反应腔，其具有四个工位，可供放置四个衬底(晶圆)，通过转动四个衬底使四个衬底于相邻的工位循环移动，在四个工位可以分别沉积不同的材料，以实现连续沉积，从而提高生产效率。

上述Vector Extreme的反应腔目前支持N×M的沉积模式，其中N是每次转动传送的衬底数，在现有的模式中，N是2，衬底每次可以转动90度或180度朝相邻的工位移动；M是每个衬底沉积的次数，每个工位可以沉积相同的材料，或两个工位为一对，两对工位沉积不同的材料，或所有的工位沉积都不同的材料，使得M可以是4、2或1，即现有的VectorExtreme反应腔能够沉积一层、两层或四层的材料。

某些有特定作用的材料层，例如作为电容器的金属-绝缘体-金属层(Metalinsulator metal layer，MIM layer)在沉积制程中对工艺有特殊的需求，需要在这三层的淀积过程中一直保持真空环境，因此需要在同一个反应腔内进行三层沉积制程，而泛林集团的Vector Extreme机台的多任务位的沉积工艺能够实现三层沉积制程。

现有以泛林集团的Vector Extreme机台实现三层沉积制程的方式如图1所示，反应腔C的第一工位1、第二工位2和第三工位3分别用于沉积二氧化硅薄膜、氮氧化硅薄膜和氮化硅薄膜，第四工位4则是仅用于装载或卸除衬底。图2表示现有以Vector Extreme机台实现三层沉积制程的示意图。每次两个衬底S装载于第一工位1和第四工位4，然后四个衬底S分别经过两次同步在第一工位1、第二工位2和第三工位3分别同步沉积二氧化硅薄膜、氮氧化硅薄膜和氮化硅薄膜于衬底S且在每次薄膜沉积后将四个衬底S通过旋转90度而移动至相邻的工位，而实现在衬底上沉积三层薄膜的制程。

以上述现有的制程虽然可以实现在衬底上沉积三层薄膜，但是由于第四工位4只用于装载或卸除衬底S，没有用于沉积薄膜，造成工位的闲置，因而降低机台的使用率，同时也可能影响工艺的稳定性。

发明内容

本申请实施例提供一种薄膜沉积的方法，用于解决现有技术中由于工位闲置，而降低机台的使用率且影响工艺稳定性的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

本申请一实施例的薄膜沉积的方法，其包括下列步骤:设备提供步骤:提供具N个工位的反应腔，N个工位的每一个设置一个衬底，N个衬底能够在N个工位循环移动，其中在N个工位中选择其中相邻两个工位为第一工位和第二工位，第一工位和第二工位用于沉积第一薄膜，且其他多个工位分别为第三工位至第N工位分别用于沉积第二薄膜至第N-1薄膜；第一薄膜沉积步骤:将两个衬底在第一工位和在第二工位同步沉积所述第一薄膜；和其他薄膜沉积步骤:分别在第三工位至第N工位使已沉积第一薄膜至第N-2薄膜的衬底沉积第二薄膜至第N-1薄膜。

可选的，在一些实施例中，N＝4，其他薄膜沉积步骤还包括:第二薄膜沉积步骤:在第三工位将已沉积第一薄膜的衬底沉积第二薄膜；和第三薄膜沉积步骤:在第四工位将已沉积第二薄膜的衬底沉积第三薄膜。