專利名稱：使用含硅前驅(qū)物和原子氧進(jìn)行高質(zhì)量流體狀硅氧化物的化學(xué)氣相沉積的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文是有關(guān)于沉積氧化硅層于基材上的方法以及用來沉積氧化硅層于 基材上的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著集成電路上的組件密度不斷提高，組件結(jié)構(gòu)的尺寸與間距亦不斷 縮小。結(jié)構(gòu)間隙和溝渠的寬度變窄會(huì)提高這些結(jié)構(gòu)的高度對(duì)寬度的比例(即 深寬比)。換言的，集成電路組件持續(xù)微型化對(duì)于縮小組件的橫向?qū)挾鹊姆?度大于縮小縱向高度的幅度。
雖然提高組件結(jié)構(gòu)的深寬比可在半導(dǎo)體芯片基材的相同表面積上放置 更多的結(jié)構(gòu)，但也會(huì)引起制造上的問題。問題之一在于，進(jìn)行填入制程時(shí)
難以在不產(chǎn)生空隙(void)或裂縫(seam)的情況下完全填滿這些結(jié)構(gòu)中的間 隙和溝渠。對(duì)于電氣隔絕鄰近的組件結(jié)構(gòu)來說，以介電材料(如氧化硅)填 入間隙和溝渠中是必要步驟。若間隙未填入介電材料，則將有太多電噪聲 和(或)影響適當(dāng)操作組件的漏電流。
當(dāng)間隙寬度較大時(shí)(深寬比較小)，較易快速沉積介電材料來填入間隙。 沉積材料將覆蓋間隙的側(cè)面與底部，并持續(xù)由下往上填入，直到填滿裂縫 或溝渠。然隨著深寬比增加，要填滿既深且窄的溝渠但又不會(huì)在溝渠中形 成空隙或裂縫變得越來越困難。
介電層中的空隙與裂縫會(huì)引發(fā)半導(dǎo)體組件制作與完成組件性質(zhì)的問 題。任意形成在介電層中的空隙與裂縫具有無法預(yù)測的大小、形狀、位置 和分布密度。這將會(huì)導(dǎo)致例如蝕刻、研磨、退火等沉積后(post-deposition) 處理制程產(chǎn)生不可預(yù)期且不 一 致的處理效果。成品組件中的空隙與裂縫亦 會(huì)造成組件結(jié)構(gòu)之間隙和溝渠中的介電品質(zhì)差異。因此組件間將產(chǎn)生電性 相互干擾、漏電、甚至短路，以致組件性質(zhì)不穩(wěn)且較差。已開發(fā)出多種技術(shù)，用來減少于高深寬比結(jié)構(gòu)上沉積介電材料時(shí)形成 空隙與裂縫的問題。該些技術(shù)包括減慢沉積介電材料的速率，使介電材料 能更加共形地沉積于溝渠的側(cè)壁與底面。更共形地沉積可減少因沉積材料 累積在溝渠的頂部或中間處導(dǎo)致最后封住空隙頂端的情形。然而，減慢沉 積速率代表沉積時(shí)間增長，因而降低處理效率和生產(chǎn)速率。
另一種控制空隙形成的技術(shù)為增進(jìn)所沉積的介電材料的流動(dòng)性。流動(dòng) 性較佳的材料可較快填入空隙或裂縫，且可避免其變成填入空間中的永久 性缺陷。增進(jìn)氧化硅介電材料的流動(dòng)性通常涉及在用來形成氧化層的前驅(qū) 物混合物中添加水蒸氣或過氧化物，例如過氧化氬(H202)。水蒸氣會(huì)于沉
積層中形成較多的Si-OH鍵，使得膜層的流動(dòng)性提高。然而，不幸的是， 于氧化硅沉積過程中增加水氣可能對(duì)沉積層的性質(zhì)造成不良影響，包括密 度(即提高濕蝕刻速率比(WERR))和介電性質(zhì)(即增加k值)。
因此，目前仍需要能在間隙、溝渠和其它高深寬比組件結(jié)構(gòu)中沉積無 空隙、無裂縫的介電層的介電沉積系統(tǒng)及方法。也需要可快速沉積具流動(dòng) 性的介電材料的系統(tǒng)及方法，且不會(huì)惡化填充結(jié)構(gòu)的品質(zhì)。本發(fā)明將提出 這些與其它介電層沉積制程的態(tài)樣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)的實(shí)施例包括數(shù)種沉積氧化硅層于基材上的方法。該些方法可包 括多個(gè)步驟提供基材至沉積室中、在沉積室外產(chǎn)生氧原子前驅(qū)物(atomic oxygen precursor)以及引進(jìn)氧原子前驅(qū)物至沉積室中。該些方法還可包括 引進(jìn)硅前驅(qū)物至沉積室中，其中硅前驅(qū)物和氧原子前驅(qū)物先在沉積室內(nèi)混 合。硅前驅(qū)物與氧原子前驅(qū)物反應(yīng)而形成氧化硅層于基材上。該些方法亦 可包括退火處理所沉積的氧化硅層。
本發(fā)明實(shí)施例還包括數(shù)種形成氧化硅層于基材上的方法。該些方法可 包括提供硅晶片基材至反應(yīng)室以及在高密度氬等離子體中解離氧分子而產(chǎn) 生氧原子前驅(qū)物。氧原子前驅(qū)物可由位于反應(yīng)室外的遠(yuǎn)程等離子體產(chǎn)生室 產(chǎn)生。該些方法還可包括在反應(yīng)室中混合氧原子前驅(qū)物與硅前驅(qū)物，其中 氧原子前驅(qū)物與硅前驅(qū)物在進(jìn)入反應(yīng)室前尚未混合。沉積在基材上的氧化硅層包括氧原子與硅前驅(qū)物反應(yīng)的產(chǎn)物。
本發(fā)明實(shí)施例更包括沉積氧化硅層于基材上的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可包括一 沉積室以及一連接沉積室的遠(yuǎn)程等離子體產(chǎn)生系統(tǒng)，其中該沉積室中可撐 托基材，并且該等離子體產(chǎn)生系統(tǒng)是用來產(chǎn)生氧原子前驅(qū)物。該系統(tǒng)還可 包括一供應(yīng)硅前驅(qū)物至沉積室的硅前驅(qū)物源以及一前驅(qū)物操作系統(tǒng)
(precursor handling system),用以引導(dǎo)氧原子前驅(qū)物與石圭前驅(qū)物流入沉積 室。前驅(qū)物操作系統(tǒng)可用來防止氧原子前驅(qū)物與硅前驅(qū)物進(jìn)入沉積室前先 行混合。
其它實(shí)施例和特征將部分說明于下，且其在熟諳此技藝者檢閱說明書 或?qū)嵺`本發(fā)明后將變得明顯易懂。由說明書所述的手段、組合和方法可理 解及達(dá)到本發(fā)明的特征與優(yōu)點(diǎn)。


本發(fā)明的本質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)在參閱說明書其余部分與所附圖式后將更明顯易 懂，其中，各圖式中相同的組件符號(hào)表示類似的組件。在某些例子中，與
組件符號(hào)相連的下標(biāo)與連字號(hào)代表多個(gè)類似組件的其中一個(gè)。若文中指出 的組件符號(hào)，但沒有特定指出下標(biāo)時(shí)，則表示其是指所有此類的類似組件。 圖1為一流程圖，其顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例形成氧化層于基材上的方 法的步驟；
圖2繪示根據(jù)本發(fā)明另 一 實(shí)施例形成氧化層的方法的步驟；
圖3繪示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例形成氧化層的方法的步驟，其使用不同的
反應(yīng)室來沉積和固化膜層；
圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例利用不含Si-C鍵的硅前驅(qū)物來形成氧化層的
步驟流程圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例利用含Si-C鍵的硅前驅(qū)物來形成氧化層的步 驟流程圖6A繪示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，可用來形成氧化硅層的基材處理系統(tǒng) 的垂直剖面；以及
圖6B為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基材處理系統(tǒng)中系統(tǒng)監(jiān)測器/控制器組件的示意圖。
主要組件符號(hào)說明
7 氣體源8 管線9 混合系統(tǒng)10系統(tǒng)
11 歧管12基座
12a 平面12b頂針
13a 面板13b穿孔
14 虛線/處理位置15真空室/處理
15a 室壁15b室蓋組件
16 狹長孔17空間
19 內(nèi)襯20室蓋
21 延伸部23通道
24 關(guān)閉閥25出口
26 開口32馬達(dá)
34 控制器36線路
37 處理器38存儲(chǔ)器
42 阻擋盤44功率供應(yīng)器
50a 屏幕50b光筆
60等離子體產(chǎn)生器64轉(zhuǎn)接器
66 隔絕件70混合裝置
72 插入件74狹縫
77 三向閥
100、 200、 300、 400、 500 方法
102、 104、 106、 108、 "0、 112、 114、 202、 204、 206、 208、 210、 212、 214、 216、 218、 220、 222、 302、 304、 306、 308、 310、 312、 402、 404、 406、 408、 410、 502、 504、 506、 508、 510、 512 步驟
具體實(shí)施方式
本文描述沉積高流動(dòng)性的氧化硅層的系統(tǒng)及方法，并且該氧化硅層隨 后經(jīng)固化(即退火處理)成高品質(zhì)的氧化層或填充層。最初形成的氧化物具高流動(dòng)性而能填滿高深寬比之間隙和溝渠(如深寬比大于5: 1)，且不會(huì)形成空隙或裂縫。隨后執(zhí)行固化步驟來驅(qū)除水氣而留下致密的氧化層，該致密氧化層的濕蝕刻速率比(WERR)接近氧化硅層的實(shí)際極限值，例如 WERR降為約1.8至約1.4。以含碳的硅前驅(qū)物所制得的膜層而言，也可 形成最初高流動(dòng)性與固化后具有高品質(zhì)的低k氧化層。本發(fā)明的方法包括在沉積室/反應(yīng)室外的遠(yuǎn)程處產(chǎn)生反應(yīng)性氧原子。氧 原子先在沉積室內(nèi)與硅前驅(qū)物混合，在此即使是在低溫與低壓下，二者仍 會(huì)快速反應(yīng)并沉積氧化硅至基材上。所形成的氧化物富含與硅(Si)鍵結(jié)的氫 氧(OH)基，使得該氧化物具高流動(dòng)性。于填充間隙或溝渠期間， 一旦沉積 該氧化物，其即便在低溫下仍可快速流動(dòng)而填入初生成的空隙與裂縫。沉 積后，固化步驟將許多Si-OH基轉(zhuǎn)化成純二氧化硅和水蒸氣，并將水蒸氣 逐出沉積層。在沉積富含Si-C鍵的低k膜層的實(shí)施例中，固化制程可分成將Si-C 鍵水解成Si-OH鍵以消除碳的第一步驟，以及隨后去除氫氧基并驅(qū)除所生 成的水氣的第二步驟。達(dá)成方法可包括先進(jìn)行濕式退火(如高達(dá)約95CTC的 蒸氣退火)，其是以水(H20)將Si-C鍵水解成Si-OH鍵，接著進(jìn)行干式退火 (如在約900°C下使用干燥氮?dú)?N2))將Si-OH基轉(zhuǎn)化成氧化硅。本發(fā)明的制 程與方法實(shí)施例將進(jìn) 一 步說明于下。形成氣化層的示例方法圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，形成氧化層于基材上的方法100的流程圖。 方法100包括提供基材至沉積室(步驟102)。基材可為半導(dǎo)體晶片，例如 直徑約300毫米或更小的硅晶片，如直徑約為100毫米、150毫米、200 毫米、300毫米、400毫米等的硅晶片，并且可包括預(yù)先形成的結(jié)構(gòu)、裝 置組件等。例如，基材可包括具有高深寬比之間隙、溝渠等，如深寬比為 5: 1或更包、6: 1或更包、7: 1或更包、8: 1或更高、9: 1或更高、 10: 1或更高、11: 1或更高、12: 1或更高等。11方法100也包括在沉積室外的遠(yuǎn)程處產(chǎn)生氧原子前驅(qū)物(步驟104)。可由解離諸如氧分子(02)、臭氧(03)、氮氧化合物(如， 一氧化氮(NO)、 二 氧化氮(NO。、氧化亞氮(&0)等)、氫氧化合物(如，水(1"120)、過氧化氫(1"1202) 等)、碳氧化合物(如， 一氧化碳(CO)、 二氧化碳(C02)等)等含氧前驅(qū)物和 其它含氧前驅(qū)物與前驅(qū)物組合物來產(chǎn)生氧原子。解離含氧前驅(qū)物來產(chǎn)生氧原子的方式包括熱解離、紫外光解離及/或等 離子體解離等。等離子體解離可包括在遠(yuǎn)程等離子體產(chǎn)生室中點(diǎn)燃氦氣、 氬氣、氫氣(H"、氙氣、氨氣(NH3)等的等離子體，并將氧前驅(qū)物引至等離 子體中以產(chǎn)生氧原子前驅(qū)物。接著將反應(yīng)性氧原子等離子體引導(dǎo)到沉積室(步驟106),并在此與亦引 入沉積室的硅前驅(qū)物初次混合(步驟108)。極具反應(yīng)性的氧原子將在如反應(yīng) 溫度低于10ctc等適當(dāng)溫度和壓力(如約0.1托耳至約10托耳；總室壓約 0.5-6托耳等)下與硅前驅(qū)物(以及反應(yīng)室中的其它沉積前驅(qū)物)反應(yīng)而形成 氧化硅層(步驟110)。沉積時(shí)，可利用支撐晶片的晶片基座來可調(diào)整(即力口熱或冷卻)晶片溫度約達(dá)ox:至約150°c。硅前驅(qū)物可包括有機(jī)硅烷化合物及/或不含碳的硅化合物。不含碳的硅前驅(qū)物可包括曱硅烷(SiH4)等化合物。有機(jī)硅烷化合物可包括具Si-C鍵的 化合物及/或具Si-O-C鍵結(jié)的化合物。有機(jī)硅烷硅前驅(qū)物的例子可包括二 曱基硅烷(dimethylsilane)、三曱基硅烷(trimethylsilane)、四曱基珪烷 (tetramethylsilane) 、 二乙基珪烷(diethylsilane)、 四曱氧基硅烷 (tetramethylorthosilicate, TMOS,或稱正石圭酸四甲酯)、四乙氧基石圭烷 (tetraethylorthosilicate ， TEOS ,或稱正硅酸四乙酯)、八曱基三硅氧 (octamethyltrisiloxane ， OMTS)、 八甲 基環(huán)四珪氧 (octamethylcyclotetrasiloxane， OMCTS)、四曱基二曱基二曱氧二硅烷 (tetramethyldimethyldimethoxydisilane)、 四 曱 基環(huán) 四石圭氧 (tetramethylcyclotetrasiloxane， TOMCATS) 、 DMDMOS、 DEMS、曱基 三乙氧基硅烷(methyl triethoxysilane ， MTES)、苯基二曱基硅烷 (phenyldimethylsilane)和苯基硅烷(phenylsilane)等。硅前驅(qū)物在引入沉積室之前或期間可與載氣混合。載氣可能是不會(huì)與形成于基材上的氧化層反應(yīng)的惰性氣體。載氣的例子包括氦氣、氖氣、氬 氣、氮?dú)?N2)和氫氣(H2)等氣體。在方法1 00的實(shí)施例中，氧原子與硅前驅(qū)物在51入沉積室之前不先混 合。前驅(qū)物可經(jīng)由各自設(shè)置于反應(yīng)室周圍的前驅(qū)物入口進(jìn)入反應(yīng)室。例如， 氧原子前驅(qū)物可從反應(yīng)室頂部且位于基材正上方的一個(gè)入口或多個(gè)入口進(jìn) 入。該入口引導(dǎo)氧前驅(qū)物以垂直于基材沉積面的方向流動(dòng)。同時(shí)，石圭前驅(qū) 物可從沉積室側(cè)邊的 一 或多個(gè)入口進(jìn)入。該些入口可引導(dǎo)珪前驅(qū)物以近乎 平4亍于'沉積、面的方向流動(dòng)。其它實(shí)施例包括透過多端口噴灑頭(multi-port showerhead)的個(gè)另'j通口來輸送氧原子和硅前驅(qū)物。例如，位于基材上方的噴灑頭可包括由多個(gè) 開口所構(gòu)成的圖案，以供前驅(qū)物進(jìn)入沉積室。 一開口子群組可供氧原子前 驅(qū)物使用，而第二開口子群組可供硅前驅(qū)物使用。流經(jīng)不同組開口的前驅(qū) 物在進(jìn)入沉積室之前可先彼此隔離。有關(guān)前驅(qū)物操作設(shè)備的型式與設(shè)計(jì)細(xì) 節(jié)描述于、Lubomirsky等人于公元2006年5月30日提出且標(biāo)題為「用 于介電溝渠填充的處理室(Process chamber for dielectric gapf川)J的共同 受讓的美國專利臨時(shí)申請案60/803,499號(hào)以及后續(xù)與本申請案同日提出 申請的非臨時(shí)申請案(代理人文件編號(hào)A11162/T72710)中，其均一并引用 供作參考。當(dāng)氧原子與硅前驅(qū)物于沉積室內(nèi)反應(yīng)時(shí)，其將形成氧化硅層于基材沉 積面上(步驟112)。此初始氧化層具有絕佳的流動(dòng)性，并可快速移入沉積面 的結(jié)構(gòu)中的間隙、溝渠、空隙、裂縫內(nèi)。如此一來，利用方法100來填充 氧化物實(shí)質(zhì)上不會(huì)在間隙、溝渠和其它具高深寬比(如深寬比AR約5: 1、 6: 1、 7: 1、 8: 1、 9: 1、 10: 1、 11: 1、和12: 1或更高)的表面結(jié)構(gòu) 中產(chǎn)生空隙與裂縫。盡管不欲結(jié)合特定理論，咸信硅前驅(qū)物與遠(yuǎn)程產(chǎn)生的氧原子可反應(yīng)形 成具有高濃度硅-氫氧(Si-OH)鍵的氧化硅。并咸信這些鍵結(jié)可增加氧化硅 層的流動(dòng)性。然Si-OH鍵亦會(huì)提高沉積層的濕蝕刻速率比(WERR)和介電 常數(shù)，因而降低該沉積氧化物的品質(zhì)以及其做為電絕緣體的效果。因此， 借著于沉積后退火(即固化)該氧化硅層來降低Si-OH鍵的濃度(步驟114)。該沉積氧化硅層(步驟114)的沉積后退火處理步驟可為單一步驟或多 個(gè)步驟。單一步驟退火例如可借著在實(shí)質(zhì)干燥的氛圍(如干燥氮?dú)?、氦氣、氬氣?中加熱該沉積層約達(dá)30crc至約1000。c,例如約60crc至約900°c。退火處理移除了沉積層的水氣，并將Si-OH基轉(zhuǎn)化成氧化硅。經(jīng)退火后的 氧化硅層具有較佳的膜層品質(zhì)(如WERR為約6至約3或更低)和介電性質(zhì) (如k值近似或等于純二氧化硅)。多步驟退火可包括二階段退火，其中膜層先經(jīng)濕式退火處理，例如在 蒸氣中加熱膜層至高約達(dá)950°C，例如約650°C。接著進(jìn)行干式退火，此 時(shí)在實(shí)質(zhì)上不含水氣的氛圍(如干燥氮?dú)?中加熱膜層(如約900°C)。如上所 述，多步驟退火可搭配使用有機(jī)硅前驅(qū)物，以形成實(shí)質(zhì)含碳的氧化硅層， 例如具有高密度Si-C鍵的氧化硅層。第一階段的濕式退火有助于以Si-OH 鍵取代掉一些Si-C鍵，干式退火則將Si-OH轉(zhuǎn)化成氧化硅鍵并驅(qū)除膜層中 的水氣。除了濕式和干式熱退火以外，也可單獨(dú)或結(jié)合使用其它退火技術(shù)來退 火該氧化硅層(步驟114)。其包括蒸氣退火、等離子體退火、紫外光退火、 電子束退火及/或微波退火等。參照圖2,其繪示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例形成氧化層的方法200的步 驟。方法200包括提供基材到反應(yīng)室(步驟202)及在基材上執(zhí)行一預(yù)處理 蝕刻制程(步驟204)。預(yù)處理蝕刻可包括等離子體蝕刻，例如使用氬等離子 體的高密度等離子體蝕刻，以弄平基材結(jié)構(gòu)并移除表面雜質(zhì)。方法200還包括在遠(yuǎn)程等離子體室中產(chǎn)生等離子體(步驟206)及供應(yīng) 含氧氣體(例如氧分子)至等離子體室(步驟208),以產(chǎn)生氧原子等離子體(步 驟210)。方法200的實(shí)施例包括在產(chǎn)生氧原子前驅(qū)物前，利用遠(yuǎn)程等離子 體室產(chǎn)生的等離子體來預(yù)處理蝕刻該基材(步驟204)。完成預(yù)處理蝕刻后， 將該含氧氣體引入遠(yuǎn)程等離子體室以產(chǎn)生氧原子前驅(qū)物(步驟210)。等離子 體可于預(yù)處理步驟與沉積氧化硅步驟之間間斷或在該等步驟之間連續(xù)流入 反應(yīng)室。為了開始沉積氧化層至基材上，將遠(yuǎn)程產(chǎn)生的氧原子前驅(qū)物和硅前驅(qū) 物(例如TEOS、 OMCATS)引進(jìn)反應(yīng)室(步驟212、 214)。在反應(yīng)室中，二種前驅(qū)物發(fā)生反應(yīng)(步驟216),并形成氧化硅層于基材上(步驟218)。氧化 層的形成速率可為約250埃(A)/分鐘至約2微米(pm)/分鐘。方法200的實(shí) 施例包括使用含碳的硅前驅(qū)物，其加入顯著量的碳到氧化層中，例如Si-C 鍵及/或Si-0-C鍵。故，在方法200中執(zhí)行二階段退火，其先在第一退火 溫度下進(jìn)行蒸氣退火(步驟220),接著在第二退火溫度下進(jìn)行千式退火(步 驟222)。第一退火溫度(例如約60CTC至約950。C)可低于第二退火溫度(例 如約90(TC至約100CTC;如約950°C)。圖3繪示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例形成氧化層的方法300，其使用不同的反 應(yīng)室來沉積和固化膜層。方法300包括提供基材至沉積室(步驟302)及引 導(dǎo)氧原子前驅(qū)物和硅前驅(qū)物至反應(yīng)室(步驟304、 306)。前驅(qū)物在沉積室內(nèi) 反應(yīng)形成氧化硅層于基材上(步驟308)。此時(shí)，使前驅(qū)物停止流入沉積室，并移出基材。接著將基材移至獨(dú)立 的退火室(步驟310),以退火該氧化硅層(步驟312)。基材可在真空及/或惰 性環(huán)境下從沉積室傳送到退火室，以免微粒、氧氣或其它污染物接觸沉積 層。例如，沉積室與退火室可為用來在晶片基材上形成半導(dǎo)體組件結(jié)構(gòu)、 金屬前介電質(zhì)(PMD)、層間介電質(zhì)(ILD)、金屬化結(jié)構(gòu)、覆蓋層的大型群組 反應(yīng)室中的一員?？稍诳刂骗h(huán)境下由自動(dòng)化機(jī)器(例如機(jī)械手臂、傳送帶等) 將晶片從一反應(yīng)室傳送到另 一反應(yīng)室。參照圖4及圖5，其分別繪示采用以及不用含碳的硅前驅(qū)物來形成氧 化硅層的方法實(shí)施例。圖4顯示利用不含Si-C鍵的硅前驅(qū)物形成氧化物層 的方法400的步驟。方法400包括提供基材至沉積室(步驟402)以及引導(dǎo) 氧原子前驅(qū)物和不含碳的硅前驅(qū)物至反應(yīng)室(步驟404、 406)。該等前驅(qū)物 在沉積室內(nèi)反應(yīng)形成氧化硅層于基材上(步驟408),接著進(jìn)行退火處理。氧 化硅層(步驟410)的退火處理可為在干燥氮?dú)夥諊?、約80(TC至約10CKTC 下進(jìn)行單一步驟退火。由于所用的硅前驅(qū)物不含碳，因此所沉積的氧化物 的碳含量很低，故不需進(jìn)行蒸氣退火來移除碳。圖5的方法500則采用含碳的硅前驅(qū)物(例如有機(jī)硅烷)，因此沉積于 基材上的初始氧化硅層含有一定量的碳。類似圖4,圖5的方法500包括 提供基材至沉積室(步驟502)以及引導(dǎo)氧原子前驅(qū)物至反應(yīng)室(步驟504)。但所引入的硅前驅(qū)物為含碳的有機(jī)硅烷前驅(qū)物(步驟506)。氧原子與有機(jī)硅烷前驅(qū)物反應(yīng)形成含碳的氧化硅層于基材上(步驟508)。沉積后，進(jìn)行二階 段退火，其先施行第一退火處理以降低氧化硅層的碳含量(步驟510),接著 施行第二退火處理以減少膜層中的水氣，例如水((~120)和Si-OH(步驟512)。 第一退火處理可包括至少水解部分Si-C鍵的蒸氣退火，及/或?qū)⑤^大有機(jī) 分子分解成較小分子的等離子體退火、電子束退火或紫外光退火。第二退 火處理可進(jìn)一步將較小的碳分子氧化成一氧化碳(CO)、 二氧化碳(C02)、 甲酸等，然后隨著水氣一起移除。在一些實(shí)施例中，第一退火處理為蒸氣 退火，第二退火處理為干燥氮?dú)馔嘶稹?yīng)理解的是，圖1至圖5繪示與說明的方法僅為根據(jù)本發(fā)明可用來沉 積氧化層于基材上的多個(gè)實(shí)施例中的 一部分。其它實(shí)施例可包括額外步驟 和不同的步驟順序以形成氧化層。例如，雖然圖1中顯示氧原子比硅前驅(qū) 物還要早引進(jìn)反應(yīng)室中，但方法100也可同時(shí)引進(jìn)二者、或者先引進(jìn)硅前 驅(qū)物、再引進(jìn)氧原子前驅(qū)物。敘述完本發(fā)明的部分實(shí)施例后，以下將說明 基材處理系統(tǒng)的實(shí)施例。示例的基材處理系統(tǒng)可用于本發(fā)明實(shí)施例的沉積系統(tǒng)包括高密度等離子體化學(xué)氣相沉積 (HDP-CVD)系統(tǒng)、等離子體加強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)系統(tǒng)、次大氣壓化 學(xué)氣相沉積(SACVD)系統(tǒng)、熱化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)和其它類型的系統(tǒng)等?？?用于本發(fā)明實(shí)施例的CVD系統(tǒng)實(shí)例包括CENTURA ULTIMA HDP-CVD 反應(yīng)室/系統(tǒng)和PRODUCER PECVD反應(yīng)室/系統(tǒng)，其皆從美國加州圣克 4立4i市的應(yīng)用材^h^司(Applied Materials, lnc.)取得?？山?jīng)修改而適用于本發(fā)明實(shí)施例的基材處理系統(tǒng)描述于共同受讓的美 國專利證書號(hào)6,387,207與6,830,624的專利案，其皆引用于本文中以供 參考。圖6A繪示CVD系統(tǒng)10的垂直剖面，該系統(tǒng)10包括具室壁15a 和室蓋組件15b的真空室或處理室15。CVD系統(tǒng)10包含一氣體分配歧管11，用以將制程氣體分散至位在處 理室15中間的加熱基座12上的基材(未繪示)。氣體分配歧管11可由導(dǎo)電材料組成，以做為用來形成電容等離子體的電極。處理時(shí)，例如半導(dǎo)體晶片等基材置于基座12的平坦或些微凸起的表面12a上?；?2可控制地 在較低的裝載/卸載位置(如圖6A所示)與較高的處理位置(以圖6A的虛線 14表示)之間移動(dòng)，并且該處理位置鄰近歧管11。中央板(未繪示)包括多 個(gè)傳感器，用以提供晶片位置的信息。沉積氣體和載氣通過傳統(tǒng)平面環(huán)形氣體分配面板13a的穿孔13b引入 處理室15中。更明確而言，沉積制程氣體經(jīng)由入口歧管11、傳統(tǒng)多孔阻 擋盤42和氣體分配面板13a的穿孔13b流入反應(yīng)室。到達(dá)歧管11之前，沉積氣體與載氣從氣體源7經(jīng)由氣體供應(yīng)管線8 輸入到混合系統(tǒng)9，沉積氣體與載氣在此混合，隨后輸送到歧管11。各制 程氣體的供應(yīng)管線一般包括(i)數(shù)個(gè)安全關(guān)閉閥(未繪示)，其可自動(dòng)或手動(dòng)停 止制程氣體流入反應(yīng)室，以及(ii)多個(gè)流量控制器(亦未繪示)，用以測量氣 體流經(jīng)供應(yīng)管線的流量。若制程使用有毒氣體，則會(huì)在各個(gè)氣體供應(yīng)管在 線設(shè)置數(shù)個(gè)安全關(guān)閉閥。CVD系統(tǒng)10執(zhí)行的沉積制程可為熱制程或等離子體加強(qiáng)制程。就等 離子體加強(qiáng)制程而言，RF功率供應(yīng)器44施加電功率于氣體分配面板13a 與基座12之間，用以激發(fā)制程混合氣體而在面板13a與基座12間的圓柱 形區(qū)域形成等離子體。此區(qū)域在此亦稱為「反應(yīng)區(qū)域」。等離子體成分進(jìn) 行反應(yīng)以沉積一預(yù)定膜層至基座12上的半導(dǎo)體晶片表面。RF功率供應(yīng)器 44為混合頻率的RF功率供應(yīng)器，其一般以13.56MHz的RF高頻(RF1) 與360kHz的RF低頻(RF2)供應(yīng)電功率，用以促進(jìn)分解引進(jìn)真空室15中 的反應(yīng)物種。就熱制程而言，則不采用RF功率供應(yīng)器44,且制程混合氣 體將進(jìn)行熱反應(yīng)而沉積一預(yù)定膜層至基座12上的半導(dǎo)體晶片表面，基座 12為電阻式加熱來提供反應(yīng)熱能。在等離子體加強(qiáng)沉積制程期間，等離子體加熱整個(gè)處理系統(tǒng)10,包括 包圍排放通道23與關(guān)閉閥24的主體室壁15a。當(dāng)?shù)入x子體未開啟或進(jìn)行 熱沉積制程時(shí)， 一熱液體循環(huán)遍及處理室15的室壁15a,以保持處理室的 升溫狀態(tài)。室壁15a中的其它通道則未繪示。用來加熱室壁15a的流體包 括典型的流體類型，即以水性(water-based)的乙二醇(ethylene glycol)或以油性的熱傳流體。此加熱動(dòng)作(指由「熱交換J加熱)可大幅減少或消除非 期望的反應(yīng)產(chǎn)物的凝結(jié)作用，并有助于減少制程氣體與其它污染物的揮發(fā) 性產(chǎn)物，因?yàn)槿羝淠Y(jié)在冷卻的真空通道壁上且在未流入氣體時(shí)流回處理 室，可能會(huì)污染制程。未沉積成膜層的剩余混合氣體(包括反應(yīng)副產(chǎn)物)由真空泵(未繪示)排出處理室15。更明確而言，氣體經(jīng)由圍繞反應(yīng)區(qū)域的環(huán)狀狹長孔16排放 到環(huán)狀排放空間17。環(huán)狀狹長孔16和空間17是由圓柱形室壁15a頂部(包 括壁面上的上介電內(nèi)襯19)與圓形室蓋20底部間的間隙所定義。360度環(huán) 形對(duì)稱與均勻配置的狹長孔16和空間17可使制程氣體均勻流到晶片上 方，故可在晶片上沉積出均勻的膜層。離開排放空間17后，氣體流經(jīng)排放空間17的側(cè)向延伸部21下方、 通過一窗口口(未繪示)、并流過一向下延伸的氣體通道23、 一真空關(guān)閉閥 24(其主體合并于下室壁15a)并且流入透過前置管線(未繪示)連接到外部 真空泵(未繪示)的排放出口 25。基座12的晶片支撐盤(較佳為鋁、陶瓷或其組合物)利用埋設(shè)式的在單 一循環(huán)加熱器組件來進(jìn)4亍電阻式加熱，其以平行同心圓形式排列成完整兩 圈。加熱器組件的外部份鄰接支撐盤周圍而延伸，其內(nèi)部份沿著半徑較小 的同心圓延伸。加熱器組件的線路穿過基座12主干。一般來說，任一個(gè)或所有的處理室內(nèi)襯、氣體入口歧管面板和各種反 應(yīng)器硬件是由諸如鋁、陽極鋁或陶瓷構(gòu)成。此類CVD設(shè)備的例子描述于共 同受讓的美國專利證書號(hào)5,558,717、標(biāo)題為「 CVD處理室(CVD processing chamber)」、且頒予Zhao等人的專利案，其一并引用于本文 中以供參考。當(dāng)由機(jī)器手臂葉片(未繪示)經(jīng)由系統(tǒng)10側(cè)邊的插入/移出開口 26傳送 晶片進(jìn)出處理室15主體時(shí)，升降機(jī)制與馬達(dá)32(圖6A)抬高及降低加熱器 基座組件12和其晶片頂針12b。馬達(dá)32抬起及降下基座12至處理位置 14與較低的晶片裝載位置。馬達(dá)、連接至供應(yīng)管線8的閥或流量控制器、 氣體輸送系統(tǒng)、節(jié)流閥、RF功率供應(yīng)器44和處理室與基材加熱系統(tǒng)全受 控于控制線路36上的系統(tǒng)控制器，圖中僅顯示部分控制線路。控制器34依據(jù)光學(xué)傳感器的回饋訊號(hào)來判別可移動(dòng)機(jī)械構(gòu)件的位置，例如節(jié)流閥和基底(susceptor)，其在控制器34的控制下由適當(dāng)?shù)鸟R達(dá)移動(dòng)。在此示范實(shí)施例中，系統(tǒng)控制器包括硬盤機(jī)(存儲(chǔ)器38)、軟盤機(jī)和處 理器37。處理器含有單板計(jì)算機(jī)(SBC)、模擬與數(shù)字輸入/輸出板、接口板 和步進(jìn)馬達(dá)控制板。CVD系統(tǒng)10的各種零件皆符合用來規(guī)范各種板、卡 籠(card cage)和連才妄器的尺寸與種類的Versa Modular European(VME)標(biāo) 準(zhǔn)。VME標(biāo)準(zhǔn)亦訂定具16位數(shù)據(jù)總線與24位地址總線的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)控制器34控制CVD機(jī)器的所用動(dòng)作。系統(tǒng)控制器執(zhí)行系統(tǒng)控制 軟件，其為儲(chǔ)存于計(jì)算機(jī)可讀取媒體(如存儲(chǔ)器38)中的計(jì)算機(jī)程序。較佳 地，存儲(chǔ)器38為硬盤機(jī)，但存儲(chǔ)器38也可為其它類型的存儲(chǔ)器。計(jì)算機(jī) 程序包括用來指定特定制程的時(shí)序、混合氣體、處理室壓力、處理室溫度、 RF功率大小、基座位置和其它參數(shù)的多組指令。其它儲(chǔ)存于它種存儲(chǔ)器裝 置(例如包括軟盤或其它適合的驅(qū)動(dòng)器)中的計(jì)算機(jī)程序亦可用來操作控制 器34。沉積膜層于基材上的制程或清洗處理室15的制程可實(shí)施成為控制器 34執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。計(jì)算機(jī)程序碼可以任一傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)可讀取程序 i吾言編寫，例如68000匯編i吾言、C、 C++、 Pascal、 Fortran或其它i吾言。 適當(dāng)?shù)某绦虼a利用傳統(tǒng)文字編輯器輸入于單一檔案或多個(gè)檔案中，并儲(chǔ) 存或內(nèi)建在計(jì)算機(jī)可用的媒體中，如計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)。若輸入碼文字 為高級(jí)語言，則進(jìn)行編碼，并將產(chǎn)生的編譯程序碼連結(jié)至預(yù)先編譯的 Windows 書庫例行程序(Windows library route)的目的碼。為執(zhí)行已連 結(jié)的編譯目的碼，系統(tǒng)使用者啟動(dòng)該目的碼，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)加載存儲(chǔ)器中 的編碼。自此CPU讀取并執(zhí)行編碼，以進(jìn)行程序中所決定的任務(wù)。如圖6B所示，使用者與控制器34間的接口為CRT屏幕50a和光筆 50b;圖6B為基材處理系統(tǒng)中系統(tǒng)屏幕和CVD系統(tǒng)10的簡示圖，其可包 括一或多個(gè)處理室。在一較佳實(shí)施例中為采用兩個(gè)屏幕50a,其一放置于 無塵室壁面供操作員使用，另一放置于壁面后方供維修技師使用。二屏幕 50a同時(shí)顯示相同的信息，但只有一個(gè)光筆50b可用。光筆50b利用筆尖 的感光器偵測CRT顯示器發(fā)射的光線。為選擇特定畫面或功能，操作員觸碰顯示畫面的指定區(qū)域，并按壓光筆50b上的按鈕。觸碰區(qū)域改變其反白
標(biāo)示顏色或顯示新的選單或畫面，以確定光筆與顯示畫面的溝通無礙。亦 可額外使用其它諸如鍵盤、鼠標(biāo)或其它點(diǎn)觸或通信裝置等輸入裝置或代替
光筆50b,以提供使用者與處理器34之間的溝通管道。
圖6A顯示裝設(shè)于處理室15的室蓋組件15b上的遠(yuǎn)程等離子體產(chǎn)生器 60，處理室15包括氣體分配面板13a和氣體分配歧管11。最好如圖6A 所示，架設(shè)轉(zhuǎn)接器64將遠(yuǎn)程等離子體產(chǎn)生器60裝設(shè)在室蓋組件15b上。 轉(zhuǎn)接器64通常由金屬構(gòu)成。混合裝置70耦接于氣體分配歧管11的上游 處(圖6A)?；旌涎b置70包括位于混合區(qū)塊的狹縫74內(nèi)的混合插入件72， 用以混合制程氣體。陶資隔絕件66放置在架設(shè)轉(zhuǎn)接器64與混合裝置70 之間(圖6A)。陶瓷隔絕件66可由陶瓷材料制成，例如三氧化二鋁(Al203)(純 度99%)、 Teflon⑥等。安裝時(shí)，混合裝置70和陶瓷隔絕件66可構(gòu)成室蓋 組件15b的一部分。隔絕件66將金屬轉(zhuǎn)接器64從混合裝置70與氣體分 配歧管11隔離出來，以減少在室蓋組件15b中形成二次等離子體，此將 進(jìn)一步詳述于下。三向閥77控制制程氣體直接或經(jīng)由遠(yuǎn)程等離子體產(chǎn)生器 60流入處理室15。
遠(yuǎn)程等離子體產(chǎn)生器60較佳為精巧獨(dú)立的單元，其便于裝設(shè)在室蓋組 件15b上，并且不費(fèi)時(shí)費(fèi)工即可修改并安裝至現(xiàn)有處理室上。適合的單元 范例為ASTRON⑧產(chǎn)生器，其可從美國麻薩諸塞州Woburn市的應(yīng)用科學(xué) 與科技公司(Applied Science and Technology, lnc,)取得。ASTRON⑧產(chǎn)生 器利用低場超環(huán)面等離子體來解離制程氣體。在一實(shí)施例中，等離子體可 解離制程氣體(包括如三氟化氮(NF3)的含氟氣體)和諸如氬氣等載氣，以產(chǎn) 生自由氟離子來清洗處理室15中的沉積物。
根據(jù)上述數(shù)個(gè)實(shí)施例，熟諳此技藝者將可理解各種潤飾、更動(dòng)與均等 物皆不脫離本發(fā)明的精神與范圍。另外，本文中未對(duì)一些熟知的制程和組 件進(jìn)行描述是為了避免不必要的混淆。因此，以上說明內(nèi)容不應(yīng)用來限制 本發(fā)明的保護(hù)范圍。
應(yīng)理解到，除非內(nèi)文特別指明，否則文中所提供的數(shù)值范圍亦明確揭 露介于此范圍上限與下限之間的每個(gè)數(shù)值到下限單位的十分的 一 位數(shù)。介
20于任一所述值之間，或介于所迷范圍內(nèi)任一數(shù)值與該范圍內(nèi)的其它所述值 或區(qū)間值之間的較小范圍也包含在內(nèi)。較小范圍的上限與下限可各自涵蓋 在此范圍內(nèi)或排除在外，且本發(fā)明亦包含每一種包含較小范圍的上限及/或 下限或不含上下限的范圍，取決于論述范圍中特別排除的限制。當(dāng)論述范 圍包括限制的 一或二者時(shí)，排除這些限制的范圍亦包含在內(nèi)。
除非內(nèi)文另清楚指明，否則本文和所附申請專利范圍中使用的單數(shù)形 式「 一」與「該」亦包括多個(gè)的意思。例如，「 一制程」可包括數(shù)個(gè)此類 制程、「該前驅(qū)物」包括一或多個(gè)前驅(qū)物和熟諳此技藝者知曉的均等物。
再者，本說明書和以下申請專利范圍采用的r包含」與「包括」等字 詞意指存在有多個(gè)所述的特征、整數(shù)、組件或步驟，但并不排除另有一或 多個(gè)其它特征、整數(shù)、組件、步驟、動(dòng)作或群組。
權(quán)利要求
1.一種沉積氧化硅層于一基材上的方法，該方法至少包含提供一基材至一沉積室；在該沉積室外產(chǎn)生一氧原子前驅(qū)物，并且引導(dǎo)該氧原子前驅(qū)物至該沉積室中；引導(dǎo)一硅前驅(qū)物至該沉積室，其中該硅前驅(qū)物和該氧原子前驅(qū)物在該沉積室內(nèi)方會(huì)混合；使該硅前驅(qū)物與該氧原子前驅(qū)物反應(yīng)而形成該氧化硅層于該基材上；以及退火所沉積的該氧化硅層。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該基材包含一直徑約300毫米或以 下的硅晶片。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中數(shù)個(gè)結(jié)構(gòu)形成在該基材的一表面上， 且該些結(jié)構(gòu)包括深寬比為7: 1或更高的間隙與溝渠。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該氧原子前驅(qū)物是由下列步驟產(chǎn)生 利用一含氬氣的混合氣體形成一等離子體；以及 引進(jìn)一氧前驅(qū)物至該等離子體中，使該氧前驅(qū)物解離形成該氧原子。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中該氧前驅(qū)物選自于由氧分子、臭氧、 水蒸氣(1~120)和二氧化氮所構(gòu)成的群組中。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該氧原子前驅(qū)物是由下列步驟產(chǎn)生 引進(jìn)一氧前驅(qū)物至一光解離室中；以及利用紫外光曝照該氧前驅(qū)物，該紫外光解離該氧前驅(qū)物而形成該氧原子。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中該氧前驅(qū)物選自于由氧分子、臭氧 和二氧化氮所構(gòu)成的群組。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該硅前驅(qū)物選自于由硅烷(silane)、 二曱基硅烷(dimethylsilane)、三曱基硅烷(trimethylsilane)、四曱基硅烷 (tetramethylsilane) 、 二乙基珪烷(diethylsilane)、 四甲氧基正娃烷 (tetramethylorthosilicate, TMOS)、四乙氧基石圭烷(tetraethylorthosilicate, TEOS)、八甲基三硅氧(octamethyltrisiloxane， OMTS)、八甲基環(huán)四珪氧 烷(octamethylcyclotetrasiloxane, OMCTS)、四甲基二曱基二曱氧二石圭烷 (tetramethyldimethyldimethoxydisilane)、 四 曱基環(huán) 四石圭烷 (tetramethylcyclotetrasilane, TOMCATS)、 DMDMOS、 DEMS、曱基三 乙氧基硅烷(methyl triethoxysilane , MTES)、苯基二曱基硅烷 (phenyldimethylsilane)以及苯基珪烷(phenylsilane)所構(gòu)成的群組中。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該硅前驅(qū)物與一含氦氣的載氣混合。
10. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該沉積室包含一用于支撐基材的 晶片基座，當(dāng)形成該氧化硅層時(shí)，由該晶片基座將該基材的溫度調(diào)整為約crc至約15crc。
11. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中當(dāng)形成該氧化硅層時(shí)，該沉積室的壓力為約0.1托耳至約10托耳。
12. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中形成該氧化硅層的速率為約250 埃/分鐘至約2微米/分鐘。
13. 如權(quán)利要求1所迷的方法，其中該沉積的氧化硅層的退火步驟包 含熱退火、蒸氣退火、等離子體退火、紫外光退火、電子束退火或微波退火。
14. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所沉積的該氧化硅層的退火步驟包含在一蒸氣環(huán)境下，以一第一退火溫度加熱該基材；以及 在一干燥氮?dú)庵?，以一第二退火溫度加熱該基材?br> 15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中該第一退火溫度高達(dá)約950°C， 該第二退火溫度為約9CKTC。
16. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該方法包含在將該氧原子前驅(qū)物 或該硅前驅(qū)物引進(jìn)至該沉積室之前，先使該基材暴露于一預(yù)處理等離子體 下。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中該預(yù)處理等離子體為一包含氬 氣、氦氣、氫氣(H2)、氙氣或氨氣的高密度等離子體。
18. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該沉積室為一高密度等離子體化 學(xué)氣相沉積(H DP-CVD)系統(tǒng)的 一部分。
19. 一種形成氧化硅層于一基材上的方法，該方法至少包含 提供一硅晶片基材至一反應(yīng)室；在一高密度氬等離子體中解離一氧分子而產(chǎn)生一氧原子前驅(qū)物，其中 該氧原子前驅(qū)物由位于該反應(yīng)室外的一遠(yuǎn)程等離子體產(chǎn)生室所產(chǎn)生；在該反應(yīng)室中混合該氧原子前驅(qū)物與 一硅前驅(qū)物，其中該氧原子前驅(qū) 物與該硅前驅(qū)物在進(jìn)入該反應(yīng)室之前未先混合；以及沉積該氧化硅層于該基材上，該氧化硅層包含該氧原子與該硅前驅(qū)物 反應(yīng)而得的反應(yīng)產(chǎn)物。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中該方法更包含退火所沉積的該氧 化硅層。
21. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中退火所沉積的該氧化硅層的步驟 包含熱退火、蒸氣退火、等離子體退火、紫外光退火、電子束退火或微波 退火。
22. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中該硅前驅(qū)物選自于由硅烷、二曱 基硅烷、三曱基硅烷、四甲基硅烷、二乙基硅烷、四曱氧基硅烷(TMOS)、 四乙氧基硅烷(TEOS)、苯基二曱基硅烷和苯基硅烷所構(gòu)成的群組中。
23. —種沉積氧化硅層于一基材上的系統(tǒng)，該系統(tǒng)至少包含 一沉積室，其內(nèi)撐托該基材；一遠(yuǎn)程等離子體產(chǎn)生系統(tǒng)，其連接至該沉積室，其中該等離子體產(chǎn)生系統(tǒng)是用來產(chǎn)生一氧原子前驅(qū)物；一硅前驅(qū)物源，用以供應(yīng) 一硅前驅(qū)物至該沉積室；以及 一前驅(qū)物操作系統(tǒng)，用以引導(dǎo)該氧原子前驅(qū)物與該硅前驅(qū)物流入該沉積室，其中該前驅(qū)物操作系統(tǒng)防止該氧原子前驅(qū)物與該硅前驅(qū)物進(jìn)入該沉積室前先行混合。
24. 如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中該遠(yuǎn)程等離子體產(chǎn)生系統(tǒng)為一高 密度等離子體產(chǎn)生系統(tǒng)。
25. 如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)包含一氬氣源和一氧氣分 子源，并且該氬氣源和該氧氣分子源耦接至該遠(yuǎn)程等離子體產(chǎn)生系統(tǒng)。
26. 如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中來自一載氣源的一載氣在進(jìn)入該 沉積室之前先與該硅前驅(qū)物混合。
27. 如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中該前驅(qū)物#:作系統(tǒng)包含形成于該 沉積室中的一第一入口和一第二入口 ，其中該第一入口與該第二入口互相 垂直，并且該氧原子前驅(qū)物從該第一入口進(jìn)入該沉積室，該硅前驅(qū)物從該 第二入口進(jìn)入該沉積室。
28. 如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)包含一退火系統(tǒng)，用以退 火該氧化硅層。
29. 如權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其中該退火系統(tǒng)包含熱退火系統(tǒng)、蒸 氣退火系統(tǒng)、等離子體退火系統(tǒng)、紫外光退火系統(tǒng)、電子束退火系統(tǒng)或微 波退火系統(tǒng)。
30. 如權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其中該氧化硅層是在該沉積室中進(jìn)行 退火。
31. 如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)包含一 高密度等離子體化 學(xué)氣相沉積(HDP-CVD)系統(tǒng)。
全文摘要
本文描述沉積氧化硅層于基材上的方法。該方法可包括提供基材至沉積室、在沉積室外產(chǎn)生氧原子前驅(qū)物以及將氧原子前驅(qū)物引至沉積室中的多個(gè)步驟。該方法亦可包括引進(jìn)硅前驅(qū)物至沉積室中，其中硅前驅(qū)物和氧原子前驅(qū)物先在沉積室內(nèi)混合。硅前驅(qū)物與氧原子前驅(qū)物反應(yīng)而形成氧化硅層于基材上，所沉積的氧化硅層可經(jīng)退火處理。本文亦描述用來沉積氧化硅層于基材上的系統(tǒng)。
文檔編號(hào)C23C16/40GK101310039SQ200780000130
公開日2008年11月19日 申請日期2007年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月30日
發(fā)明者K·薩普瑞, N·K·英格爾, P·基, Z·袁 申請人:應(yīng)用材料股份有限公司