專利名稱：化學(xué)汽相沉積膜輪廓均勻性控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體地，涉及化學(xué)汽相沉積膜輪廓均勻性控制。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體工業(yè)中，在整個晶圓襯底上方的化學(xué)汽相沉積(CVD)被用于在襯底上方沉積各種層。然而，對于較大的晶圓尺寸而言(諸如，450_)，對膜輪廓的控制變得更加困難并且CVD具有膜輪廓均勻性問題，諸如，膜中的突起和/或凹陷。對噴頭和襯底之間的空間，所提供的功率，或稀釋氣體的流動進行控制并無法提供令人滿意的沉積控制。

發(fā)明內(nèi)容
本公開提供了多種對CVD膜輪廓均勻性進行控制的優(yōu)選的實施例。根據(jù)一個實施例，控制化學(xué)汽相沉積(CVD)膜輪廓均勻性的方法包括:利用第一噴頭通過CVD在第一襯底上沉積第一層，該第一層具有第一輪廓，并且利用第二噴頭通過CVD在第一層上方沉積第二層，該第二層具有第二輪廓。組合的第一層和第二層具有第三輪廓，并且第一輪廓、第二輪廓以及第三輪廓彼此不同。其中，第一層沉積在第一反應(yīng)室中，而第二層沉積在第二反應(yīng)室中。其中，第一層的第一輪廓包括向上傾斜的突起，第二層的第二輪廓包括向下傾斜的凹陷，并且組合的第一層和第二層的第三輪廓比第一輪廓與第二輪廓中的至少一個更為平坦。其中，第二噴頭具有第二噴頭孔洞設(shè)計，第二噴頭孔洞設(shè)計包括呈同心圓的孔洞，而第一噴頭具有第一噴頭孔洞設(shè)計，第一噴頭孔洞設(shè)計包括處在與第二噴頭孔洞設(shè)計不同的位置上的呈同心圓的孔洞。
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該方法進一步包括:選擇第二噴頭，以利用第二層的第二輪廓來補償?shù)谝粚拥牡谝惠喞瑥亩峁┙M合的第一層和第二層的第三輪廓，第三輪廓比第一輪廓與第二輪廓中的至少一個更為平坦。該方法進一步包括:利用第三噴頭通過CVD在第二層上方沉積第三層，第三噴頭具有與第一噴頭和第二噴頭不同的孔洞設(shè)計。該方法進一步包括:使反應(yīng)氣體和稀釋氣體流經(jīng)第一噴頭或第二噴頭來用于等離子體增強CVD(PECVD)或有機金屬CVD(MOCVD)。在另一個實施例中，一種控制化學(xué)汽相沉積(CVD)膜輪廓均勻性的方法包括:利用第一噴頭通過CVD在晶圓上方沉積第一層，具有第一輪廓的第一層與第一噴頭的孔洞設(shè)計相應(yīng)，以及選擇具有第二噴頭孔洞設(shè)計的噴頭來調(diào)整第一輪廓，該第二噴頭孔洞設(shè)計與沉積帶有第二輪廓的第二層相關(guān)。該方法進一步包括利用第二噴頭通過CVD在第一層上方沉積第二層。組合的第一層和第二層具有第三輪廓，該輪廓比第一輪廓和/或第二輪廓更為平坦。其中，第一層沉積在第一反應(yīng)室中，而第二層沉積在第二反應(yīng)室中。
其中，第一層的第一輪廓包括向上傾斜的突起，第二層的第二輪廓包括向下傾斜的凹陷，以及組合的第一層和第二層的第三輪廓比第一輪廓與第二輪廓中的至少一個更為平坦。其中，第二噴頭孔洞設(shè)計包括呈同心圓的孔洞，而第一噴頭孔洞設(shè)計包括處在與第二噴頭孔洞設(shè)計不同的位置上的呈同心圓的孔洞。該方法進一步包括:利用第三噴頭通過CVD在第二層上方沉積第三層，第三噴頭的孔洞設(shè)計不同于第一噴頭孔洞設(shè)計和第二噴頭孔洞設(shè)計。

該方法進一步包括:使反應(yīng)氣體和稀釋氣體流經(jīng)第一噴頭或第二噴頭來用于等離子體增強CVD(PECVD)或有機金屬CVD(MOCVD)。在又一個實施例中，用于控制化學(xué)汽相沉積(CVD)膜輪廓均勻性的系統(tǒng)包括:具有第一噴頭孔洞設(shè)計的第一噴頭，該噴頭被配置成通過CVD在襯底上沉積第一層，其中，第一層具有與第一噴頭孔洞設(shè)計相應(yīng)的第一輪廓，以及具有第二噴頭孔洞設(shè)計的第二噴頭，該噴頭被配置成通過CVD在第一層上方沉積第二層，第二層具有與第二噴頭孔洞設(shè)計相應(yīng)的第二輪廓。第二噴頭孔洞設(shè)計與第一噴頭孔洞設(shè)計不同。其中，第一噴頭位于第一反應(yīng)室中，而第二噴頭位于第二反應(yīng)室中，或者其中，第一噴頭和第二噴頭分別設(shè)置在單個反應(yīng)室內(nèi)。其中，第一噴頭孔洞設(shè)計包括從第一噴頭的中心朝向第一噴頭的外圓周呈同心圓的孔洞，以及其中，第二噴頭孔洞設(shè)計包括第一噴頭孔洞設(shè)計的呈同心圓的部分孔洞。其中，第二噴頭孔洞設(shè)計包括呈同心圓的孔洞，以及其中，第一噴頭孔洞設(shè)計包括處在與第二噴頭孔洞設(shè)計不同的位置上的呈同心圓的孔洞。其中，第一噴頭被配置成沉積具有第一輪廓的第一層，第一輪廓包括向上傾斜的突起，其中，第二噴頭被配置成沉積具有第二輪廓的第二層，第二輪廓包括向下傾斜的凹陷，以及其中，組合的第一層和第二層的第三輪廓比第一輪廓與第二輪廓中的至少一個更為平坦。該系統(tǒng)進一步包括第三反應(yīng)室,第三反應(yīng)室包括具有第三噴頭孔洞設(shè)計的第三噴頭，被配置成通過CVD在第二層上方沉積第三層，其中，第三噴頭孔洞設(shè)計不同于第一噴頭孔洞設(shè)計和第二噴頭孔洞設(shè)計。該系統(tǒng)進一步包括反應(yīng)氣體源和稀釋氣體源，被配置成使得反應(yīng)氣體和稀釋氣體分別流經(jīng)第一噴頭或第二噴頭來用于等離子體增強CVD(PECVD)或有機金屬CVD(MOCVD)。優(yōu)選地，本公開提供了用于控制大型晶圓(諸如，大于450mm的晶圓表面)上方的化學(xué)汽相沉積(CVD)膜輪廓的均勻性的方法和系統(tǒng)。本公開的方法和系統(tǒng)可以局部地進行調(diào)整或?qū)τ糜诤罄m(xù)處理(諸如，蝕刻或CMP工藝)的層輪廓提供局部控制。


當結(jié)合附圖進行閱讀時，根據(jù)下面詳細的描述可以更好地理解本發(fā)明。應(yīng)該強調(diào)的是，根據(jù)工業(yè)中的標準實踐，各種部件沒有被按比例繪制并且僅僅用于說明的目的。實際上，為了清楚的討論，各種部件的尺寸可以被任意增大或減小。圖1是示出了根據(jù)本公開的實施例控制CVD膜輪廓均勻性的方法的流程圖；圖2示出了根據(jù)本公開的實施例的第一層的第一輪廓、第二層的第二輪廓、以及組合的第一層和第二層的第三輪廓。圖3和圖4示出了根據(jù)本公開的實施例用于控制CVD膜輪廓均勻性的工具的實例；圖5示出了根據(jù)本公開的實施例用于控制膜輪廓均勻性的CVD室；圖6A-圖6C分別示出了根據(jù)本公開的實施例的噴頭孔洞(aperture)設(shè)計、相應(yīng)的CVD膜輪廓均勻性控制系統(tǒng)和等離子體流動圖案、以及相應(yīng)的膜輪廓；圖7A-圖7C、圖8A-圖8C、以及圖1OA-圖1OC分別示出了根據(jù)本公開的實施例的噴頭孔洞設(shè)計的實例、相應(yīng)的CVD膜輪廓均勻性控制系統(tǒng)和等離子體流動圖案、以及相應(yīng)的膜輪廓。
具體實施例方式以下公開提供了多種不同實施例或?qū)嵗?，用于實現(xiàn)本發(fā)明的不同特征。以下將描述組件和布置的特定實例以簡化本發(fā)明。當然，這些僅是實例并且不旨在限制本發(fā)明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接觸的實施例，也可以包括其他部件可以形成在第一部件和第二部件之間使得第一部件和第二部件不直接接觸的實施例。出于簡單和清楚的目的，可以不同比例任意繪制各個部件。可以注意到，出于簡單和清楚的目的，相同或類似的部件在此可以類似地進行標號。另外，為了清楚，可以對一些附圖進行簡化。因此，這些附圖所描繪的可以不是所給出的裝置(例如，器件)或方法的所有部 分。在此將參考附圖來描述本公開的各個方方面，這些附圖是本公開的理想配置的示意圖。例如，由于制造技術(shù)和/或公差所造成的，諸如，視圖形狀的變型是可預(yù)期的。因此，在整個公開中所展現(xiàn)的本公開的各個方面不應(yīng)被理解成局限于在此所示和所描述的元件(例如，區(qū)域、層、部分、襯底等)的具體形狀，而是包括由于，例如，制造過程所導(dǎo)致的形狀偏差。作為實例，所示或所描述為矩形的元件可以具有圓形的或彎曲的部件和/或在其邊緣具有漸變的而不是從一個元件到另一個元件不連續(xù)地變化的濃度。其次，圖中所示的元件實際上是示意性的并且其形狀不旨在示出元件的精確形狀，并且不旨在限制本公開的范圍。將理解，當稱一個元件(諸如，區(qū)域、層、部分、襯底或類似的)位于另一個元件“上”時，該元件可以直接位于其他元件上或可以存在中間元件。相反地，當稱一個元件“直接位于另一個元件上”時，則不存在中間元件。還將理解，當稱一個元件“形成”在另一個元件上時，該元件可以生長、沉積、蝕刻、粘附、連接、耦連，或另外制備或制造在其他元件或中間元件上。除非另行限定，在此所使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科技術(shù)語)均具有本公開所屬的領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員所普遍理解的含義。將進一步理解，與通用的字典中所限定的術(shù)語相同的那些術(shù)語應(yīng)該被理解成其含義與相關(guān)領(lǐng)域的文章和本公開中的含義一致。除非文章中明確地另行指出，在此所使用的單數(shù)形式“一個”和“該”旨在包括同樣包括復(fù)數(shù)形式。將進一步理解，術(shù)語“包括”和/或“包括有”(當使用在該說明書中時)說明的是所述部件、整體、步驟、操作、元件、和/或部件的存在，但并不排除存在或添加一個或多個其他部件、整體、步驟、操作、元件、部件、和/或其組。術(shù)語“和/或”包括相關(guān)列出的術(shù)語的一個或多個的所有組合。應(yīng)理解，盡管在此可以使用術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等描述各個工藝參數(shù)或元件，諸如，RF功率、整定值(tap setting)、前體氣體、電極等,這些工藝參數(shù)或元件不應(yīng)受到這些術(shù)語的局限。這些術(shù)語僅用于將一個工藝參數(shù)所或元件與另一個工藝參數(shù)或元件區(qū)別開。因此，在不背離本公開的教導(dǎo)的情況下，下面所論述的第一 RF功率、氣體、整定值、電極可以被稱為第二 RF功率、氣體、整定值、或電極?？梢岳斫?，可以僅對多種處理步驟和/或器件的部件進行簡單的描述，這些步驟和/或部件對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是公知的。還可以添加額外的處理步驟或部件，并且在仍舊實施權(quán)利要求的同時可以去除和/或改變下面的特定處理步驟或部件。因此，下面的說明應(yīng)僅被理解成用于表現(xiàn)實例，而不旨在暗示一個或多個步驟或部件是必須的?，F(xiàn)參考圖1，示出了一個流程圖，該流程圖示出了根據(jù)本公開的實施例控制CVD沉積層的輪廓均勻性的方法100。在框102處,方法100包括利用第一噴頭通過CVD在襯底上沉積第一層,該第一層具有第一輪廓。在框104處，方法100進一步包括選擇具有與第二輪廓相關(guān)的第二噴頭孔洞設(shè)計的第二噴頭來調(diào)整第一輪廓。在框106處，方法100進一步包括利用第二噴頭通過CVD在第一層上方沉積第二層。該第二層具有第二輪廓，并且組合的第一層和第二層具有第三輪廓，該第三輪廓比第一輪廓和/或第二輪廓更平坦?？梢酝ㄟ^各種技術(shù)、手段、裝置、和/或系統(tǒng)執(zhí)行上面所述的方法100中的各個操作。應(yīng)該注意到，可以在本公開的各個方面的范圍內(nèi)重新布置或另行更改方法100的操作?？梢赃M一步注意到，可以在方法100的操作之前、期間、之后提供額外的工藝，并且在此可以對一些其他的工藝僅簡要地進行描述。因此，在此所述的各個方面的范圍內(nèi)，其他實施方式也是可能的。

根據(jù)本公開的一個方面，方法100可以包括利用第一噴頭通過CVD在襯底上沉積
第一層，該第一層具有第一輪廓；以及利用第二噴頭通過CVD在第一層上方沉積第二層，該第二層具有第二輪廓。組合的第一層和第二層具有第三輪廓。根據(jù)本公開的一個方面，第一層的第一輪廓、第二層的第二輪廓、以及組合的第一層和第二層的第三輪廓彼此不同。根據(jù)本公開的另一個方面,在第一反應(yīng)室中沉積該第一層，并且在與第一反應(yīng)室不同的第二反應(yīng)室中沉積第二層。在其他實施例中，第一噴頭和第二噴頭可以都設(shè)置在單個反應(yīng)室中，并且第一層和第二層可以都沉積在相同的反應(yīng)室內(nèi)。根據(jù)本公開的另一個方面，第一層的第一輪廓可以包括向上傾斜的突起，該第二層的第二輪廓可以包括向下傾斜的凹陷，而組合的第一層和第二層的第三輪廓可以比第一輪廓和/或第二輪廓更為平坦或均勻。在其他實施例中，如使用者所期望的那樣，第一層和第二層的不同輪廓被用于利用第二層輪廓補償或調(diào)整第一層輪廓，例如，使組合的第一和第二層的輪廓更為平坦、水平或均勻。因此，可以注意到，在一個實例中，第一層的第一輪廓可以包括向下傾斜的凹陷，而第二層的第二輪廓可以包括向上傾斜的突起。根據(jù)本公開的另一個方面，第二噴頭孔洞設(shè)計可以包括位于與第二噴頭孔洞設(shè)計不同的位置上的呈同心圓的孔洞。根據(jù)本公開的另一個方面，方法100可以進一步包括利用第三噴頭通過CVD在第二層上方沉積第三層。該第三噴頭可以具有與第一噴頭和第二噴頭不同的孔洞設(shè)計。
根據(jù)本公開的另一個方面，方法100可以進一步包括用于等離子體增強CVD(PECVD)或金屬有機物CVD(MOCVD)的反應(yīng)氣體和稀釋氣體流經(jīng)第一噴頭或第二噴頭。根據(jù)本公開的一個實施例，反應(yīng)室可以包括被配置成支撐沉積(例如，硅襯底)的第一電極以及被設(shè)置在第一電極和襯底上面的第二電極(例如，噴頭電極)?？梢栽诘谝缓偷诙姌O之間施加射頻(RF)功率，從而將層沉積在襯底上?？梢栽诮K端操作的過程中在第一和第二電極之間施加另一個RF功率,并且在一個實例中，第二 RF功率可以小于第一RF功率。換言之，沉積操作可以在至少一種反應(yīng)氣體和載體或稀釋氣體流入沉積室和第一(主沉積)功率電平施加于反應(yīng)室電極時出現(xiàn)?？梢栽诔练e操作之后隨即出現(xiàn)的終端操作中或在等離子體處理操作過程中，在反應(yīng)室的電極之間施加第二功率。在PECVD工藝的一個實施例中，當在反應(yīng)室中的兩個電極之間施加RF功率時，形成了輝光放電(即，等離子體)。包括在反應(yīng)室中的反應(yīng)氣體產(chǎn)生了化學(xué)反應(yīng)體(例如，原子、離子、和自由基)。這些反應(yīng)體擴散到襯底材料的表面并且在其上被吸收?？梢越o上電極和下電極兩者施加RF功率。根據(jù)本公開的又一個方面,RF功率可以施加于上電極，而下電極可以保持在接地電勢上?？梢詫ψ杩蛊ヅ鋯卧M行調(diào)節(jié)來最大化被等離子體吸收的RF功率量。在本文本中，阻抗匹配單元的設(shè)定值被稱為整定值，并且與施加在上電極和下電極之間的并且被等離子體所吸收的最大RF功率相對應(yīng)。根據(jù)本公開的一個方面，沉積的一層或多層可以包括多種材料，并且可以包括但并不限于硅層、電介質(zhì)層、金屬層、其組合、其合金、或其派生物。根據(jù)另一個方面，可以通過等離子體增強CVD (PECVD)或金屬有機物CVD (MOCVD)沉積該層或這些層。根據(jù)本公開的又一個方面，第一和第二層可以由多種反應(yīng)氣體或材料中的一種或多種形成，包括但并不限于含硅材料、含氮材料、有機物材料、含金屬材料、鹵素氣體、其組合等。第一和第二層還可以由多種稀釋氣體或材料中的一種或多種形成，包括但并不限于惰性氣體、氦氣、氬氣、其組合等。在沉積操作過程中可以在大范圍的沉積時間下(例如，在大約I秒和大約30秒之間的范圍內(nèi))在電極之間施加大范圍的功率，例如，在大約O瓦和大約500瓦之間的范圍內(nèi)?？梢允褂么蠓秶墓に嚋囟?，例如，在大約100攝氏度和大約600攝氏度之間的范圍內(nèi)，并且可以使用大范圍的工藝壓力，例如，在大約ITorr和大約100Torr之間的范圍內(nèi)。根據(jù)本公開的一個方面，方法100可以進一步包括利用具有相同或不同孔洞設(shè)計的噴頭執(zhí)行多個沉積周期，從而形成多個層，各個層彼此上下重疊地沉積。多個層的總厚度可以改變并且沉積周期的數(shù)量可以改變。根據(jù)本公開的又一個方面，可以改變施加在第一和第二電極之間的RF功率?？梢酝ㄟ^如下各種工藝來改變RF功率，諸如，通過停止將至少一種反應(yīng)氣體流入反應(yīng)室中，停止將至少一種稀釋的或載氣流入反應(yīng)室中，改變室壓，為第一電極和/或第二電極提供不同功率，改變與第二電極相連接的阻抗匹配單元的整定值，以及其組合。在一個實例中，可以通過停止將至少一種反應(yīng)氣體流入反應(yīng)室、停止將至少一種載氣流入反應(yīng)室、改變室壓、或其組合來被動地改變RF功率。在另一個實例中，可以通過向第一電極和/或第二電極施加不同功率、改變與第二電極相連接的阻抗匹配單元的整定值、或其組合來主動地改變RF功率。在又一個實例中，在沉積操作過程中，可以在反應(yīng)室的電極之間提供第一反應(yīng)室壓力、第一反應(yīng)室溫度、和第一最大應(yīng)用RF功率。在終端操作或等離子體處理操作過程中，可以提供第二室壓力、第二室溫度、以及第二最大應(yīng)用RF功率。根據(jù)本公開的又一個方面，可以通過向第一電極施加低頻RF(LFRF)功率、向第二電極施加高頻RF(HFRF)功率、以及在第一和第二電極之間形成等離子體來形成等離子體。根據(jù)本公開的又一個方面，在第一和第二電極之間施加RF功率之前，可以在主沉積操作、終端操作、或等離子體處理操作過程中提供在大約ITorr和大約IOOTorr之間的室壓，可以在主沉積操作、終端操作、或等離子體處理操作過程中提供在大約100攝氏度和大約600攝氏度之間的室溫。優(yōu)選地，本公開提供了用于控制大型晶圓(諸如，450mm以上的晶圓表面)上方的化學(xué)汽相沉積(CVD)膜的輪廓的方法。根據(jù)其他沉積工藝參數(shù)(諸如，前體氣體、前體氣體流、工藝溫度、工藝壓力等)，帶有不同孔洞設(shè)計的不同噴頭可以被用來控制沉積層的輪廓。本公開的方法可以為后續(xù)的處理(諸如，蝕刻或CMP工藝)局部地調(diào)整層輪廓?，F(xiàn)參考圖2，根據(jù)本公開的實例實施例示出了第一層的第一輪廓201、第二層的第二輪廓203、以及組合的第一層和第二層的第三輪廓205。第一層的第一輪廓201包括向上傾斜的突起，第二層的第二輪廓203包括向下傾斜的凹陷，而組合的第一層和第二層的第三輪廓205比第一輪廓201和/或第二輪廓203更為平坦或均勻(即，相對于襯底表面為平坦或水平的)。有利地，為了提供比第一輪廓和/或第二輪廓更平坦的組合的第一層和第二層的第三輪廓205，與帶有第二輪廓的沉積層相關(guān)的第二噴頭可以被選擇用于利用第二層的第二輪廓203來補償?shù)谝粚拥牡谝惠喞?01。如上所述，圖2示出了層輪廓的實例，但第一層的第一輪廓可以改為包括向下傾斜的凹陷且第二層的第二輪廓可以包括向上傾斜的突起以及各種其他輪廓。根據(jù)本公開，帶有不同于第一噴頭的孔洞設(shè)計的第二噴頭被用于調(diào)整或補償?shù)谝怀练e層的第一輪廓，從而提供使用者所期望的第三輪廓(例如，更平坦或均勻)?，F(xiàn)參考圖3和圖4，示出了根據(jù)本公開的實施例和根據(jù)上述圖1的方法100控制CVD膜輪廓均勻性的處理工具 300和400的實例。根據(jù)一個實例，工具300包括前端開口片盒(FOUP) 302、裝載/卸載(L/UL)單元304、包括了用于沉積第一層的第一噴頭的反應(yīng)室306、包括用于在第一層上方沉積第二層的第二噴頭的反應(yīng)室308、以及用于在反應(yīng)室306和308之間和在反應(yīng)室和L/UL單元304之間傳送晶圓的傳送機構(gòu)310。反應(yīng)室306的第一噴頭具有第一噴頭孔洞設(shè)計，該設(shè)計不同于反應(yīng)室308的第二噴頭的孔洞設(shè)計。傳送機構(gòu)310可以包括用于在反應(yīng)室306和308之間以及在L/UL單元304和反應(yīng)室之間可操作地傳送晶圓的多個輸送器、輸送帶、機械臂等。機械臂可以被配置成平移地運動(例如，沿著跡線線性地運動)，為了對晶圓的兩個面進行處理被配置成翻轉(zhuǎn)晶圓，和/或被配置成圍繞著旋轉(zhuǎn)點旋轉(zhuǎn)。機械臂可以包括安裝在臂的末端處的晶圓嚙合或處理工具(被稱為末端操作機構(gòu))。這些末端操作機構(gòu)或其他哨合工具可以在傳送時哨合和支撐各個晶圓。在一些實例中，可以使用真空來抓握晶圓。機械臂可以按要求同時或分別地處理一個或多個晶圓。在一個實施例中，F(xiàn)OUP 302可操作地連接至L/UL單元304并且手動地和/或自動地進入用于處理IC晶圓的反應(yīng)室?？梢酝ㄟ^FOUP 302向工具300的內(nèi)外傳送晶圓，并且在一些實施例中，工具300中可以包括多個F0UP302。在圖3中，示出了三個FOUP 302，但是可以包括更多或更少的FOUP。在一個實施例中，L/UL單元304可操作地連接在FOUP 302和反應(yīng)室306、308之間，并且包括用于在FOUP 302和反應(yīng)室之間傳送晶圓的機械臂。在一個實施例中，該機械臂可以沿著水平軸移動，從而進入多個F0UP302。在一個實施例中，L/UL單元304也可以與惰性氣體供應(yīng)端相連接，從而在將處理完畢和干燥的晶圓從工具300中傳送出來時提供惰性氣體環(huán)境。根據(jù)另一個實例，工具400包括負載鎖定(load lock)模塊402、裝載/卸載(L/UL)單元404、包括用于沉積第一層的第一噴頭的反應(yīng)室406，以及包括用于在第一層上方沉積第二層的第二噴頭的反應(yīng)室408。在一個實施例中，可以在可旋轉(zhuǎn)的反應(yīng)室406和408之間傳送晶圓。反應(yīng)室406的第一噴頭具有第一噴頭孔洞設(shè)計，該設(shè)計不同于第二反應(yīng)室408的第二噴頭的孔洞設(shè)計·。在一個實施例中，負載互鎖模塊402可操作地與L/UL單元404相連接并且手動和/或自動地進入用于處理IC晶圓的反應(yīng)室406、408?？梢酝ㄟ^負載互鎖模塊402向工具400的內(nèi)外傳送晶圓，并且在一些實施例中工具400中可以包括多個負載互鎖模塊402。在圖4中示出了兩個負載互鎖模塊402，但可以包括更多或更少負載互鎖模塊。在一個實施例中，L/UL單元404可操作地連接在負載互鎖模塊402和反應(yīng)室406、408之間，并且可以包括用于在負載互鎖模塊402和反應(yīng)室406、408之間傳送晶圓的機械臂。工具300和400中的每個均包括:第一反應(yīng)室,容納具有第一噴頭孔洞設(shè)計的第一噴頭，被配置成通過CVD在襯底上沉積第一層，該第一層具有與第一噴頭孔洞設(shè)計相對應(yīng)的第一輪廓；以及第二反應(yīng)室，容納具有第二噴頭孔洞設(shè)計的第二噴頭，被配置成通過CVD在第一層上方沉積第二層，該第二層具有與第二噴頭孔洞設(shè)計相對應(yīng)的第二輪廓，第二噴頭孔洞設(shè)計與第一噴頭孔洞設(shè)計不同。根據(jù)圖2所示和上述的一個實施例，第一層的第一輪廓可以包括向上傾斜的突起，而第二層的第二輪廓可以包括向下傾斜的凹陷，并且組合的第一層和第二層的第三輪廓可以比第一輪廓和/或第二輪廓更加平坦或均勻(即，相對于襯底表面是平坦的)。有利地，為了提供·組合的第一層和第二層的第三輪廓，第二噴頭可以被選擇用于利用第二層的第二輪廓來補償?shù)谝粚拥牡谝惠喞?，第三輪廓比第一輪廓?或第二輪廓更平坦?？梢宰⒁獾剑谝环磻?yīng)室306和406不必包括相同的噴頭而是可以包括帶有不同孔洞設(shè)計的不同噴頭。另外，第二反應(yīng)室308和408不必包括相同的噴頭而是可以包括帶有不同孔洞設(shè)計的不同噴頭。代替地，第二反應(yīng)室308和408可以包括各種帶有不同孔洞設(shè)計的補償或更改噴頭，該補償或更改噴頭用于補償或更改或調(diào)整第一沉積層。下面借助圖7A-7C、圖8A-8C、圖9A-9C、以及圖10A-10C描述各個補償或更改噴頭的實例。盡管未示出，工具300和400可以可操作地與計算機相連接，該計算機包括有用于自動地傳送和處理晶圓、CVD沉積、以及選擇第二 CVD反應(yīng)室的軟件，包括有用于為工具300和400的一些控制功能進行命名的特定的噴頭孔洞設(shè)計。該計算機系統(tǒng)適用于實施本公開的一個或多個實施例，并且在多個實施方式中可以包括個人計算裝置，諸如，個人計算機、便攜式電腦、手機、PDA等，或可以包括網(wǎng)絡(luò)計算裝置，諸如，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。根據(jù)本公開的多個實施例，該計算機系統(tǒng)包括有總線或其他用于交流信息的通信機構(gòu)，這些通信機構(gòu)與子系統(tǒng)和部件互連，這些部件諸如，處理部件(例如，處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器(DSP)等)、系統(tǒng)存儲部件(例如，RAM)、靜態(tài)存儲部件(例如，ROM)、磁盤驅(qū)動部件(例如，磁性的或光學(xué)的)、網(wǎng)絡(luò)接口部件(例如，調(diào)試解調(diào)器或以太網(wǎng)卡)、播放部件(例如，CRT或LCE)、輸入部件(例如，鍵盤)以及光標控制部件(例如，鼠標或軌跡球)。在一個實施方式中，磁盤驅(qū)動部件可以包括具有一個或多個磁盤驅(qū)動部件的數(shù)據(jù)庫。根據(jù)本公開的實施例，計算機系統(tǒng)通過處理器執(zhí)行包括在系統(tǒng)存儲部件中的一個或多個指令的一個或多個序列來執(zhí)行具體的操作。這些指令可以從另一個計算機可讀取的介質(zhì)(例如，靜態(tài)存儲部件或磁盤驅(qū)動部件)中被讀取到系統(tǒng)存儲部件中。在其他實施例中，硬有線電路被用來取代軟件指令或與其相接合來實施本公開。可以對計算機可讀介質(zhì)中的邏輯進行加密，該計算機可讀介質(zhì)所涉及的可以是參與向執(zhí)行處理器提供指令的任何介質(zhì)。這種介質(zhì)可以具有多種形式，包括但不限于:非易失性介質(zhì)、易失性介質(zhì)、以及傳送介質(zhì)。在多種實施方式中，非易失性介質(zhì)包括光學(xué)的或磁性的磁盤(諸如，磁盤驅(qū)動部件)，易失性介質(zhì)包括動態(tài)存儲器(諸如，系統(tǒng)存儲部件)，而傳送介質(zhì)包括同軸電纜、銅導(dǎo)線、以及光纖，包括了包括有總線的導(dǎo)線。在一個實例中，傳送介質(zhì)可以采用聲波或光波的形式，諸如，在無線電波和紅外線數(shù)據(jù)通信過程中產(chǎn)生的那些聲波或光波。計算機可讀介質(zhì)的一些通用形式包括，例如，軟磁盤、可折疊磁盤、硬磁盤、磁帶、任意其他磁性介質(zhì)、CD-ROM、任意其他光學(xué)介質(zhì)、穿孔卡片、紙帶、任意其他的帶有孔圖案的物理介質(zhì)、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EPR0M、任意其他存儲芯片或內(nèi)存匣、載波、或采用計算機進行讀取的介質(zhì)中的任意其他介質(zhì)。在本公開的多個實施例中，可以通過計算機系統(tǒng)執(zhí)行指令序列來實行本公開的實施例。在本公開的各個其他實施例中，通過通信鏈接(例如，網(wǎng)絡(luò)，諸如，LAN、WLAN、PTSN、和/或多種其他有線或 無線網(wǎng)絡(luò)，包括遠程通信網(wǎng)絡(luò)、移動網(wǎng)絡(luò)、和移動電話網(wǎng)絡(luò))連接的多個計算機系統(tǒng)可以執(zhí)行指令序列來彼此配合地實施本公開的方法。計算機系統(tǒng)可以通過通信鏈接和通信界面?zhèn)魉秃徒邮障?、?shù)據(jù)、信息以及指令，包括一個或多個程序(即，應(yīng)用碼)。當被用于執(zhí)行的硬盤驅(qū)動部件或一些其他非易失性存儲部件接收和/或存儲時，可以通過處理器來執(zhí)行所接收到的程式碼。在適用的情況下，可以使用硬件、軟件、或硬件和軟件的組合來實施本公開所提供的各個實施例。在適用的情況下，在不背離本公開的精神的情況下，也可以將在此所述的各種硬件部件和/或軟件部件結(jié)合成復(fù)合部件，該復(fù)合部件包括軟件、硬件、和/或這兩者。在適用的情況下，在不脫離本公開的范圍的情況下可以將在此所述的各種硬件部件和/或軟件部件分成子部件，該子部件包括軟件、硬件、或這兩者。另外，在適用的情況下，可以想到將軟件部件實施成硬件部件，反之亦然。根據(jù)本公開的軟件(諸如，程式碼和/或數(shù)據(jù))可以被存儲在一個或多個計算機可讀介質(zhì)上。也可以想到是云南過一個或多個通用的或?qū)Ｓ玫挠嬎銠C和/或計算機系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和/或其他的來實施在此所述的軟件。在適用的情況下，可以對在此所述的各個步驟的順序進行改變，結(jié)合成組合的步驟，和/或分成子步驟來提供在此所述的部件。現(xiàn)參考圖5，根據(jù)本公開的實施例，可被用在上述工具300或400中的包括CVD室的系統(tǒng)500被示出用于控制膜輪廓的均勻性。系統(tǒng)500包括反應(yīng)室510 (例如，CVD室)，該反應(yīng)室包括有被配置用于支撐襯底514的第一電極512以及設(shè)置在第一電極512和襯底514上的第二電極516。系統(tǒng)500進一步包括至少一個反應(yīng)氣體源520和至少一個載氣源530，每一個都可操作地連接反應(yīng)室510，從而使得至少一種反應(yīng)氣體和至少一種載氣分別流入到反應(yīng)室510中。系統(tǒng)500進一步包括與第二電極516相連接的阻抗匹配單元550，從而在第一和第二電極512和516之間提供射頻(RF)功率。可以向阻抗匹配單元550應(yīng)用整定值(tap setting，抽頭設(shè)置)來控制第一和第二電極512和516之間的RF功率。在沉積操作過程中，可以與第一最大RF功率相應(yīng)地向阻抗匹配單元應(yīng)用第一整定值，而在終端操作或等離子體處理操作過程中，可以與第二最大RF功率相應(yīng)地向阻抗匹配單元應(yīng)用第二整定值。第一 RF功率或電壓源560與第一電極512相連接，而第二 RF功率或電壓源570與阻抗匹配單元550相連接。泵和排出供給管道580與室510相連接，從而提供了抽氣效應(yīng)，以便在PECVD操作過程中在其中產(chǎn)生部分真空條件，并且提供了在晶圓處理操作完成之后用于將氣體從系統(tǒng)中排出的氣體排出管道。在一個實例中，沉積和/或等離子體處理的工藝壓力可以被設(shè)定在大約ITorr和大約IOOTorr之間。室510還可以包括用于控制所需室內(nèi)部的溫度的加熱元件。在一個實例中，沉積和/或等離子體處理的工藝溫度可以在大約100攝氏度和大約600攝氏度的范圍內(nèi)。在一個實例中，室510是適用于執(zhí)行上述工藝或方法100的PECVD反應(yīng)室?？梢詮腟an Jose, California的Novellus公司購買PEVO)反應(yīng)室的實例并且該反應(yīng)室以商品名CONCEPT I進行販售?？梢允褂闷渌襾韴?zhí)行任意上述方法。根據(jù)一個方面，第一電極512與第二電極516相對,其間具有間隙,而襯底514設(shè)置在第一和第二電極512和516之間。根據(jù)另一個方面,第一電極512可以作為陽極并且第一 RF功率源560為其提供低頻RF(LFRF)功率，而第二電極516可以作為陰極并且第二RF功率源570為其提供高頻RF (HFRF)功率。在一個實施例中，第二電極516可以包括噴頭電極，該噴頭電極被可操作地設(shè)置成與第一電極相鄰并且被配置成將源于氣體供應(yīng)源(例如，反應(yīng)氣體源520、載氣源530)的氣態(tài)反應(yīng)物提供到室510中。在其他實施例中，氣態(tài)反應(yīng)物可以通過與第二電極分開的入口或通過其他裝置進入到室510中。第一電極512 被配置用于支持至少一個襯底，例如，以半導(dǎo)體晶圓形式或以電介質(zhì)襯底形式。當用在本文件中并且與第一電極相關(guān)聯(lián)時，術(shù)語“支撐”指的是在期望的方位上保持或固定一個或多個襯底，從而可以開始進行化學(xué)汽相沉積。因此，襯底可以被支撐、保持、或另行固定在所示的水平位置以外的方位中。另外，盡管示出的是平行板PECVD室，但其他RF功率系統(tǒng)也適用于執(zhí)行本公開的方法，諸如，US申請第6，705，246號所描述的感應(yīng)線圈PECVD室，該文件的公開內(nèi)容結(jié)合在此作為參考用于所有目的。另外，盡管示出的室510帶有兩個電極，但可以理解，可以在未必局限于僅僅兩個電極的系統(tǒng)中使用該反應(yīng)室和方法。另外，盡管示出的是一個待被處理的襯底，但在其他實施例中，反應(yīng)室可以被配置為處理一個以上襯底。根據(jù)一個方面，在不同的制造階段中襯底514可以包括多個半導(dǎo)體器件，和/或其他適合的有源的和/或無源的器件。半導(dǎo)體器件的實例包括集成電路，該集成電路包括金屬絕緣體半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)，其包括互補型MOSFET (CMOS)部件、CIS、和/或其他適當?shù)挠性吹暮?或無源的器件。在實施例中，襯底可以包括使用基于CMOS的工藝設(shè)計和形成的集成電路(或其部分)。具有通過其他半導(dǎo)體制造技術(shù)形成的器件(例如，集成電路)的襯底也處在所述方法的范圍內(nèi)。在一個實施例中，襯底514可以包括半導(dǎo)體襯底，并且可以由硅構(gòu)成，或可選地可以包括硅鍺、砷鎵、或其他適合的半導(dǎo)體材料。該半導(dǎo)體襯底可以包括在之前的工藝步驟過程中形成的或可以在后續(xù)工藝步驟中形成的下面的層、器件、結(jié)點、以及其他部件(未示出)。根據(jù)一個方面，反應(yīng)氣體源520和載氣源530可以分別包括存儲器并且通過供應(yīng)管道522、532、以及常用氣體供給管道542與預(yù)混合室540相連接。可以分別將源于反應(yīng)氣體源520和稀釋氣體源530的至少一種反應(yīng)氣體和至少一種載氣提供給預(yù)混合室540，用于在這些氣體流入到反應(yīng)室510之前將其預(yù)混合成基本上均勻的氣體混合物。在一個實例中，預(yù)混合室540直接與室510相鄰地設(shè)置。反應(yīng)氣體源520可以包括傳統(tǒng)的噴水室、加熱線圈、關(guān)閉閥、和/或輸出端。在一個實例中，反應(yīng)氣體源520可以根據(jù)所期望的待沉積的層(例如，硅層、金屬層、或介電層)來提供各種反應(yīng)氣體。在一個實例中，反應(yīng)氣體可以包括但并不局限于含硅的材料、含氮的材料、有機材料、含金屬的材料、鹵素氣體、其組合等。盡管示出了單個反應(yīng)氣體源520，但系統(tǒng)500可以根據(jù)期望包括多個反應(yīng)氣體源并且以與反應(yīng)氣體源520類似的方式與反應(yīng)室510相連接。稀釋氣體源530可以包括加熱線圈、關(guān)閉閥、和/或輸出端，并且可以提供多種稀釋氣體，包括但并不局限于惰性氣體、氦氣、氬氣、其組合等。盡管無需示出，但反應(yīng)氣體和稀釋氣體可以從反應(yīng)氣體源520和稀釋氣體源530中通過各種裝置(諸如，流動管道、壓力調(diào)節(jié)器、閥、大流量控制器或其他流量控制器、歧管、和/或調(diào)節(jié)器)流到沉積室510中。在一個實例中，大流量控制器可以是電子類型的，其中，可以建立可調(diào)的設(shè)定點來提供不變的選擇氣體流速并且用于自動地補償外部參數(shù)的變化，諸如，系統(tǒng)的各個流動管道中的溫度變化和壓力變化。歧管(manifold)可以被用于提供各種組合氣體的預(yù)混合。供應(yīng)管道522和532兩者均可以具有關(guān)閉閥，可以在任意時間使用該關(guān)閉閥來開始和關(guān)斷系統(tǒng)操作。關(guān)閉閥也可以被包括在反應(yīng)氣體源520和/或稀釋氣體源530中。系統(tǒng)500可以進一步包括凈化(purge)氣體源，該凈化氣體源可操作地與室510相連接，用于在沉積開始之前使凈化氣體流入到室510中并且還被用于沖洗系統(tǒng)。該凈化氣體源可以提供多種凈化氣體，包括但不限于氮氣或氬氣。 在一個實例操作中，襯底514可以是設(shè)置在陽極的上表面上的硅晶圓或電介質(zhì)襯底，并且為了將正在制造的集成電路形成為最終的或完整的集成電路，對該硅晶圓進行了多個階段的處理。例如，在以下階段中處理晶圓，其中，傳導(dǎo)性的互連帶被設(shè)置和互連在晶圓表面上并且正準備接收由氧化硅或氮化硅之一或其兩者所構(gòu)成的保護性的電介質(zhì)涂布。在一個實例中，襯底514可以包括450mm的晶圓。在一個實施例中，為了將沉積的介電層的應(yīng)力從高拉伸狀態(tài)改變到高壓縮狀態(tài)，從低頻RF源560和高頻RF源570中所接收到的功率比是可變的。在一個實例中，可以在
13.56兆赫下操作高頻RF源570，并且可以在10-400千赫之間操作低頻RF源560。例如，應(yīng)用于PECVD室的總RF功率 可以在大約O瓦和大約200瓦之間的范圍內(nèi)。盡管示出了兩個RF功率源560和570，但在其他實施例中也可以使用一個RF功率源來向每個電極512和516提供RF功率。US專利第6，705，246示出和描述了 RF功率分配器和一個RF功率源的實例，該文件的公開內(nèi)容已預(yù)先結(jié)合在此作為參考。如圖所示，通過用于阻抗匹配目的的阻抗匹配單元550連接高頻RF源570，該阻抗匹配單元可以充分地防止高頻RF功率被反射回到RF源570中并且被用于最大化被等離子體所吸收的RF功率量。阻抗匹配單元550包括多個電容部件和電感部件，這些部件被配置用于阻抗匹配并且被用于最大化施加在反應(yīng)室510的第一和第二電極512和516之間的功率?？梢韵蚺c第二電極相連接的阻抗匹配單元應(yīng)用整定值，從而在第一和第二電極之間施加最大射頻(RF)功率。與所施加的最大RF功率相應(yīng)的整定值可以取決于各個工藝參數(shù)。RF源560和570被配置成向電極提供RF功率，該RF功率對改進處理室內(nèi)部的等離子體處理環(huán)境以及提供與襯底相應(yīng)的所期望的偏壓兩者而言均是有效的。例如，電極之間的功率差有助于離子或離子種類朝向主襯底加速，這可以在膜或?qū)訌?fù)合物中增強共形覆蓋率和/或提供更好的均勻性。通過以本領(lǐng)域技術(shù)人員可控的方式更改反應(yīng)氣體源來沉積以上具體描述的那些材料以外的材料也處在本公開以及其所述的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。另外，對于上述工藝中的至少一些工藝而言，在室溫下操作反應(yīng)氣體源和稀釋氣體源是可能的并且由此去除了前述的加熱元件。也就是說，上述位于氣體源和反應(yīng)室510之間的各種蒸汽和氣體輸送管道可以相當短，從而使得在室溫下在該系統(tǒng)的輸送管道中能夠獲得適當?shù)恼羝魉佟Ａ硗?，作為選擇以及根據(jù)是否更高的溫度會過度地減小正在處理的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，可以在大約100攝氏度和大約600攝氏度的寬泛的溫度范圍內(nèi)操作上述所有實例中的反應(yīng)室510。因此，這些和其他工藝以及材料的變化自然處在下面所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。現(xiàn)參考圖6A-圖6C，分別示出了根據(jù)本公開的實施例的第一噴頭孔洞設(shè)計(圖6A)、相應(yīng)的CVD膜輪廓均勻性控制系統(tǒng)和等離子體流動圖案(圖6B)以及相應(yīng)的膜輪廓(圖 6C)。圖6A示出了噴頭616的底面視圖，該噴頭包括多個從噴頭的中心(孔洞602a)朝向噴頭的外圓周(孔洞602b)呈同心圓的孔洞602。在該實施例中，孔洞602的圖案或設(shè)計大體上從噴頭的中心完全朝向噴頭的外圓周呈同心圓地運動。在一個實施例中，噴頭616的孔洞602的圖案可以被視為第一噴頭孔洞設(shè)計。與上面借助圖5所描述的電極和襯底相似，圖6B不出了第一電極612與第二電極616相對,其間具有間隙,并且襯底614設(shè)置在第一和第二電極612和616之間。第一電極612可以作為陽極并且第一 RF功率源為其提供低頻RF(LFRF)功率，而第二電極616可以作為陰極并且第二 RF功率源為其提供高頻RF(HFRF)。第二電極616包括噴頭，該噴頭被可操作地設(shè)置成與第一電極相鄰并且被配置成將源于氣體供應(yīng)源(例如，反應(yīng)氣體源520、載氣源530)的氣態(tài)反應(yīng)物提供到室(例如，室510)中。等離子體流動圖案620示出了層的沉積。上面借助圖5所描述的類似元件完全適用于本實施例，盡管為了避免重復(fù)描述下面可能沒有包括相應(yīng)的說明。

圖6C示出了膜輪廓601a和601b，可以使用噴頭614和相應(yīng)的噴頭孔洞設(shè)計，基于沉積參數(shù)(諸如，所使用的前體氣體、氣體流、工藝溫度、以及工藝壓力)來沉積層。膜輪廓601a包括從襯底614中向上傾斜的突起，而膜輪廓601b包括有朝向襯底614向下傾斜的凹陷?，F(xiàn)參考圖7A-圖7C、圖8A-圖8C、圖9A-圖9C、以及圖1OA-圖10C，分別示出了根據(jù)本公開的實施例的第二噴頭孔洞設(shè)計，相應(yīng)的CVD膜輪廓均勻性控制系統(tǒng)和等離子體流動圖案、以及相應(yīng)的膜輪廓的實例。圖7A示出了噴頭716的底面視圖，該噴頭包括多個從噴頭的中心朝向噴頭的外圓周呈同心圓的孔洞702。在該實施例中，孔洞702的圖案或設(shè)計大體上從噴頭的中心朝向噴頭的外圓周呈同心圓地運動，但并不完全到達噴頭的外圓周。換言之，在一個實施例中，噴頭孔洞設(shè)計702包括噴頭616的噴頭孔洞設(shè)計602的呈同心圓的部分孔洞。換言之，在另一個實例中，噴頭孔洞設(shè)計702包括呈同心圓的孔洞，而噴頭孔洞設(shè)計602包括處在與噴頭孔洞設(shè)計702所不同的位置上的呈同心圓的孔洞。在一個實施例中，噴頭716的孔洞702的圖案集中在噴頭面的中心并且可以被視為第二噴頭孔洞設(shè)計的實例。與上面借助圖5所描述的電極和襯底相似，圖7B不出了第一電極612與第二電極716相對,其間具有間隙,并且襯底614設(shè)置在第一和第二電極612和716之間。第一電極612可以作為陽極并且第一 RF功率源為其提供低頻RF (LFRF)功率，而第二電極716可以作為陰極并且第二 RF功率源為其提供 高頻RF(HFRF)。第二電極716包括噴頭，該噴頭被可操作地設(shè)置成與第一電極相鄰并且被配置成將源于氣體供應(yīng)源(例如，反應(yīng)氣體源520、載氣源530)的氣態(tài)反應(yīng)物提供到室(例如，室510)中。等離子體流動圖案720示出了層的沉積。上面借助圖5所描述的類似元件完全適用于本實施例，盡管為了避免重復(fù)描述下面可能沒有包括相應(yīng)的說明。圖7C示出了膜輪廓703，可以使用噴頭716和相應(yīng)的噴頭孔洞設(shè)計沉積層。膜輪廓703包括一個從襯底614中向上傾斜的突起。圖8A示出了噴頭816的底面視圖，該噴頭包括多個從噴頭的中心朝向噴頭的外圓周呈同心圓的孔洞802。在該實施例中，孔洞802的圖案或設(shè)計大體上在噴頭面的中間形成了平坦的環(huán)，但并不包括處在噴頭面的中心或噴頭面的外圓周處的孔洞。換言之，在一個實施例中，噴頭孔洞設(shè)計802包括噴頭616的噴頭孔洞設(shè)計602的呈同心圓的部分孔洞。換言之，在另一個實例中，噴頭孔洞設(shè)計802包括呈同心圓的孔洞，而噴頭孔洞設(shè)計602包括處在與噴頭孔洞設(shè)計802所不同的位置上的呈同心圓的孔洞。在一個實施例中，噴頭816的孔洞802的圖案可以被視為第二噴頭孔洞設(shè)計的實例。與上面借助圖5所描述的電極和襯底相似，圖8B示出了第一電極612與第二電極816相對,其間具有間隙,并且襯底614設(shè)置在第一和第二電極612和816之間。第一電極612可以作為陽極并且第一 RF功率源為其提供低頻RF(LFRF)功率，而第二電極816可以作為陰極并且第二 RF功率源為其提供高頻RF(HFRF)。第二電極816包括噴頭，該噴頭被可操作地設(shè)置成與第一電極相鄰并且被配置成將源于氣體供應(yīng)源(例如，反應(yīng)氣體源520、載氣源530)的氣態(tài)反應(yīng)物提供到室(例如，室510)中。等離子體流動圖案820示出了層的沉積。上面借助圖5所描述的類似元件完全適用于本實施例，盡管為了避免重復(fù)描述下面可能沒有包括相應(yīng)的說明。圖SC示出了膜輪廓803，可以使用噴頭816和相應(yīng)的噴頭孔洞設(shè)計沉積層。膜輪廓803包括一對從襯底614中向上傾斜的突起。
圖9A示出了噴頭916的底面視圖，該噴頭包括多個從噴頭的中心朝向噴頭的外圓周呈同心圓的孔洞902。在該實施例中，孔洞902的圖案或設(shè)計大體上在噴頭面的中間形成了平坦的環(huán)，但并不包括處在噴頭面的中心或噴頭面的外圓周處的孔洞。在該實施例中，孔洞902的圖案和設(shè)計具有比圖8A的孔洞802的圖案或設(shè)計更大的內(nèi)徑和外徑。換言之，在一個實施例中，噴頭孔洞設(shè)計902包括噴頭616的噴頭孔洞設(shè)計602的呈同心圓的部分孔洞。換言之，在另一個實例中，噴頭孔洞設(shè)計902包括呈同心圓的孔洞，而噴頭孔洞設(shè)計602包括處在與噴頭孔洞設(shè)計902所不同的位置上的呈同心圓的孔洞。在一個實施例中，噴頭916的孔洞902的圖案可以被視為第二噴頭孔洞設(shè)計的實例。與上面借助圖5所描述的電極和襯底相似，圖9B示出了第一電極612與第二電極916相對,其間具有間隙,并且襯底614設(shè)置在第一和第二電極612和916之間。第一電極612可以作為陽極并且第一 RF功率源為其提供低頻RF(LFRF)功率，而第二電極916可以作為陰極并且第二 RF功率源為其提供高頻RF(HFRF)。第二電極916包括噴頭，該噴頭被可操作地設(shè)置成與第一電極相鄰并且被配置成將源于氣體供應(yīng)源(例如，反應(yīng)氣體源520、載氣源530)的氣態(tài)反應(yīng)物提供到室(例如，室510)中。等離子體流動圖案920示出了層的沉積。上面借助圖5所描述的類似元件完全適用于本實施例，盡管為了避免重復(fù)描述下面可能沒有包括相應(yīng)的說明。圖9C示出了膜輪廓903，可以使用噴頭916和相應(yīng)的噴頭孔洞設(shè)計沉積層。膜輪廓903包括一對從襯底614中向上傾斜并且設(shè)置在晶圓的外邊緣或圓周附近的突起。圖1OA示出了噴頭1016的底面視圖，該噴頭包括多個從噴頭的中心朝向噴頭的外圓周呈同心圓的孔洞1002。在該實施例中，孔洞1002的圖案或設(shè)計大體上在噴頭面的外邊緣中，外邊緣處形成了平坦的環(huán)，但并不包括處在噴頭面的中心處的孔洞。在該實施例中，孔洞1002的圖案或設(shè)計具有比圖9A的孔洞902的圖案或設(shè)計更大的內(nèi)徑和外徑。換言之，在一個實施例中，噴頭孔洞設(shè)計1002包括噴頭616的噴頭孔洞設(shè)計602的呈同心圓的部分孔洞。換言之，在另一個實例中，噴頭孔洞設(shè)計1002包括呈同心圓的孔洞，而噴頭孔洞設(shè)計602包括處在與噴頭孔洞設(shè)計1002所不同的`位置上的呈同心圓的孔洞。在一個實施例中，噴頭1016的孔洞1002的圖案可以被視為第二噴頭孔洞設(shè)計的實例。與上面借助圖5所描述的電極和襯底相似，圖1OB示出了第一電極612與第二電極1016相對,其間具有間隙,并且襯底614設(shè)置在第一和第二電極612和1016之間。第一電極612可以作為陽極并且第一 RF功率源為其提供低頻RF(LFRF)功率，而第二電極1016可以作為陰極并且第二 RF功率源為其提供高頻RF(HFRF)。第二電極1016包括噴頭，該噴頭被可操作地設(shè)置成與第一電極相鄰并且被配置成將源于氣體供應(yīng)源(例如，反應(yīng)氣體源520、載氣源530)的氣態(tài)反應(yīng)物提供到室(例如，室510)中。等離子體流動圖案1020示出了層的沉積。上面借助圖5所描述的類似元件完全適用于本實施例，盡管為了避免重復(fù)描述下面可能沒有包括相應(yīng)的說明。圖1OC示出了膜輪廓1003，可以使用噴頭1016和相應(yīng)的噴頭孔洞設(shè)計沉積層。膜輪廓1003包括朝向襯底614向下傾斜的凹陷以及一對從襯底614中向上傾斜并且設(shè)置在晶圓的外邊緣或圓周附近的突起。應(yīng)該理解，在其他實施例中，圖7A-圖7C、圖8A-圖8C、圖9A-圖9C以及圖1OA-圖1OC的噴頭孔洞設(shè)計和膜輪廓可以被視為第一噴頭孔洞設(shè)計和第一膜輪廓，而圖6A-圖6C的噴頭孔洞設(shè)計和膜輪廓可以被視為第二噴頭孔洞設(shè)計和第二膜輪廓。因此，本公開提供了多個實施例。根據(jù)一個實施例，控制化學(xué)汽相沉積(CVD)膜輪廓均勻性的方法包括利用第一噴頭通過CVD在襯底上沉積第一層，該第一層具有第一輪廓，并且利用第二噴頭通過CVD在第一層上方沉積第二層，該第二層具有第二輪廓。組合的第一層和第二層具有第三輪廓，并且第一輪廓、第二輪廓、以及第三輪廓彼此不同。在另一個實施例中，控制化學(xué)汽相沉積(CVD)膜輪廓均勻性的方法包括利用第一噴頭通過CVD在晶圓上方沉積第一層，第一層具有與第一噴頭孔洞設(shè)計相應(yīng)的第一輪廓，以及選擇具有與第二輪廓相關(guān)的第二噴頭孔洞設(shè)計的第二噴頭來調(diào)整第一輪廓。該方法進一步包括利用第二噴頭通過CVD在第一層上方沉積第二層，該第二層具有第二輪廓。組合的第一層和第二層具有比第一輪廓和/或第二輪廓更為平坦的第三輪廓。在又一個實施例中，控制化學(xué)汽相沉積(CVD)膜輪廓均勻性的系統(tǒng)包括具有第一噴頭孔洞設(shè)計，被配置成通過CVD在襯底上沉積第一層的第一噴頭，第一層具有與第一噴頭孔洞設(shè)計相應(yīng)的第一輪廓，而第二噴頭具有第二噴頭孔洞設(shè)計，被配置成通過CVD在第一層上方沉積第二層，第二層具有與第二噴頭孔洞設(shè)計相應(yīng)的第二輪廓，第二噴頭孔洞設(shè)計與第一噴頭孔洞設(shè)計不同。盡管已經(jīng)詳細地描述了本發(fā)明及其優(yōu)勢，但應(yīng)該理解，可以在不背離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明主旨和范圍的情況下，做各種不同的改變，替換和更改。因此，所有這些改變、替換和更改均如下面的權(quán)利要求書所限定的那樣包括在本公開的范圍內(nèi)。在權(quán)利要求書中，裝置加功能的項目被用于涵蓋在執(zhí)行所述功能時在此所述的結(jié)構(gòu)，并且不僅涵蓋了結(jié)構(gòu)的等效形式，還涵蓋了等 效的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種控制化學(xué)汽相沉積(CVD)膜輪廓均勻性的方法，所述方法包括: 利用第一噴頭通過CVD在襯底上沉積第一層，所述第一層具有第一輪廓；以及 利用第二噴頭通過CVD在所述第一層上方沉積第二層，所述第二層具有第二輪廓， 其中，組合的第一層和第二層具有第三輪廓，以及 其中，所述第一輪廓、所述第二輪廓以及所述第三輪廓彼此不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一層沉積在第一反應(yīng)室中，而所述第二層沉積在第二反應(yīng)室中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一層的所述第一輪廓包括向上傾斜的突起，所述第二層的所述第二輪廓包括向下傾斜的凹陷，并且所述組合的第一層和第二層的所述第三輪廓比所述第一輪廓與所述第二輪廓中的至少一個更為平坦。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第二噴頭具有第二噴頭孔洞設(shè)計，所述第二噴頭孔洞設(shè)計包括呈同心圓的孔洞，而所述第一噴頭具有第一噴頭孔洞設(shè)計，所述第一噴頭孔洞設(shè)計包括處在與所述第二噴頭孔洞設(shè)計不同的位置上的呈同心圓的孔洞。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括:選擇所述第二噴頭，以利用所述第二層的所述第二輪廓來補償所述第一層的所述第一輪廓，從而提供所述組合的第一層和第二層的所述第三輪廓，所述第三輪廓比所述第一輪廓與所述第二輪廓中的至少一個更為平坦。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括:利用第三噴頭通過CVD在所述第二層上方沉積第三層，所述第三噴頭具有與所述第一噴頭和所述第二噴頭不同的孔洞設(shè)計。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括:使反應(yīng)氣體和稀釋氣體流經(jīng)所述第一噴頭或所述第二噴頭來用于等離子體增強CVD(PECVD)或有機金屬CVD(MOCVD)。
8.—種控制化學(xué)汽相沉積(CVD)膜輪廓均勻性的方法，所述方法包括: 利用第一噴頭通過CVD在晶圓上方沉積第一層，所述第一層具有與第一噴頭孔洞設(shè)計相對應(yīng)的第一輪廓； 選擇具有與第二輪廓相關(guān)的第二噴頭孔洞設(shè)計的第二噴頭，用于調(diào)整所述第一輪廓；以及 利用所述第二噴頭通過CVD在所述第一層上方沉積第二層，所述第二層具有所述第二輪廓，其中，組合的第一層和第二層具有比所述第一輪廓與所述第二輪廓中的至少一個更為平坦的第三輪廓。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述第一層沉積在第一反應(yīng)室中，而所述第二層沉積在第二反應(yīng)室中。
10.一種控制化學(xué)汽相沉積(CVD)膜輪廓均勻性的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 第一噴頭，具有第一噴頭孔洞設(shè)計，被配置成通過CVD在襯底上沉積第一層，所述第一層具有與所述第一噴頭孔洞設(shè)計相對應(yīng)的第一輪廓；以及 第二噴頭，具有第二噴頭孔洞設(shè)計，被配置成通過CVD在所述第一層上方沉積第二層，所述第二層具有與所述第二噴頭孔洞設(shè)計相對應(yīng)的第二輪廓，所述第二噴頭孔洞設(shè)計與所述第一噴頭孔洞設(shè)計不同。
全文摘要
本公開提供了控制化學(xué)汽相沉積(CVD)膜的輪廓均勻性的方法和系統(tǒng)。一種方法包括利用第一噴頭通過CVD在襯底上沉積第一層，該第一層具有第一輪廓，以及利用第二噴頭通過CVD在第一層上方沉積第二層，該第二層具有第二輪廓。組合的第一層和第二層具有第三輪廓，并且第一輪廓、第二輪廓，以及第三輪廓彼此不同。
文檔編號C23C16/52GK103147071SQ20121027143
公開日2013年6月12日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者郭銘修, 李志聰, 周友華, 蔡明志, 陳嘉和, 林進祥 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司