專利名稱：利用等離子體化學(xué)氣相沉積法沉積薄膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種半導(dǎo)體沉積制作工藝，且特別是有關(guān)于一種利用等離子體化學(xué)氣相沉積法(plasma enhanced chemical vapordeposition，簡(jiǎn)稱PECVD)沉積薄膜的方法。
而為了降低反應(yīng)所需的溫度，以達(dá)到調(diào)降制作工藝熱預(yù)算(thermal budget)的目的，所謂的“等離子體化學(xué)氣相沉積法”已逐漸成為主要的薄膜沉積制作工藝之一。通常在等離子體化學(xué)氣相沉積腔體(PECVD chamber)內(nèi)，于基板上沉積薄膜的方法包括施行等離子體化學(xué)氣相沉積制作工藝，然后在無基板的情形下清潔腔體，再進(jìn)行預(yù)沉積(pre-deposition)制作工藝，以隔絕來自清潔腔體的制作工藝中的污染物(contamination)。之后，再進(jìn)行下一個(gè)沉積制作工藝。
然而，當(dāng)沉積在基板上的薄膜是一種絕緣材質(zhì)層(insulatingmaterial layer)或是高電阻的薄膜如本征非晶硅(intrinsic amorphoussilicon)時(shí)，等離子體化學(xué)氣相腔體器壁和電極的表面會(huì)累積大量電荷。此時(shí)，如欲繼續(xù)進(jìn)行下一批基板的薄膜沉積，則等離子體的分布形狀將會(huì)受到累積電荷分布不均的影響，而造成沉積后的薄膜膜厚均勻度變差。
本發(fā)明的再一目的在提供一種利用等離子體化學(xué)氣相沉積法沉積薄膜的方法，以避免等離子體的分布形狀受到累積電荷分布不均的影響。
本發(fā)明的另一目的在提供一種利用等離子體化學(xué)氣相沉積法沉積薄膜的方法，以改善薄膜厚度的均勻度。
根據(jù)上述與其它目的，本發(fā)明提出一種利用等離子體化學(xué)氣相沉積法沉積薄膜的方法，于一等離子體化學(xué)氣相沉積腔體中，以等離子體輔助化學(xué)反應(yīng)，在基板上形成薄膜。接著待取出基板后，將清潔氣體(cleaning gas)導(dǎo)入腔體中，以去除腔體內(nèi)的附著物。隨后，在基板置入腔體前施行一預(yù)沉積(pre-deposition)制作工藝，以隔絕來自清潔制作工藝的污染物。然后，施行一放電等離子體處理(discharge plasmatreatment)，再進(jìn)行下一批基板的利用等離子體化學(xué)氣相沉積法沉積薄膜的方法。
本發(fā)明憑借預(yù)沉積之后的放電等離子體處理，大量降低腔體內(nèi)器壁和電極表面的累積電荷數(shù)目，以使累積電荷的影響變小，進(jìn)而改善沉積薄膜的厚度均勻度。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明。


圖1是依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的利用等離子體化學(xué)氣相沉積法沉積薄膜的方法的步驟圖。
請(qǐng)參照?qǐng)D1，于步驟100，施行等離子體化學(xué)氣相沉積，以于基板上形成薄膜，對(duì)置于等離子體化學(xué)氣相沉積腔體中的基板，以等離子體輔助化學(xué)反應(yīng)，在其上形成一層薄膜，直到完成沉積制作工藝。
之后，于步驟110中，取出基板，于保持腔體真空下將基板由等離子體化學(xué)氣相沉積腔體取出。
之后，于步驟120中，進(jìn)行一清潔制作工藝(cleaning)，將清潔氣體(cleaning gas)導(dǎo)入腔體內(nèi)，以等離子體輔助化學(xué)反應(yīng)去除其中的附著物，用以改善微粒(particle)的問題，其中清潔氣體例如是含有氟基的氣體，譬如三氟化氮(NF3)。
接著，于步驟130中，進(jìn)行一預(yù)沉積制作工藝，主要是在無基板的狀態(tài)下進(jìn)行沉積制作工藝，以隔絕來自清潔制作工藝中的污染物(contamination)，譬如氟離子。
然后，于步驟140中，施行一放電等離子體處理，尤其是當(dāng)沉積的薄膜是一種絕緣材質(zhì)層(insulating material layer)或是高電阻的薄膜如本征非晶硅(intrinsic amorphous silicon)時(shí)，腔體內(nèi)電極的表面會(huì)累積大量電荷，而導(dǎo)致等離子體分布受到累積電荷分布不均的影響，造成膜厚均勻度變差。所以，本發(fā)明在預(yù)沉積制作工藝之后再施行一放電等離子體處理，其中所使用的氣體選自于包括氫氣(H2)、氮?dú)?N2)、氬氣(Ar)、氦氣(He)或上述氣體的混合氣體的族群。
之后，于步驟150中，放入下一批基板，以重復(fù)步驟100進(jìn)行薄膜沉積。
綜上所述，本發(fā)明的特征包括1、本發(fā)明在預(yù)沉積制作工藝之后，再施行一放電等離子體處理，以大量降低當(dāng)沉積薄膜是絕緣材質(zhì)層或高電阻薄膜時(shí)，腔體內(nèi)器壁和電極的表面所累積的電荷。
2、本發(fā)明由于能夠降低累積電荷的數(shù)目，所以可使累積電荷對(duì)等離子體分布的影響變小。
3、由于本發(fā)明利用放電等離子體處理降低累積電荷，因此能夠改善沉積薄膜的厚度均勻度。
雖然本發(fā)明已以一較佳實(shí)施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許之更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種利用等離子體化學(xué)氣相沉積法沉積薄膜的方法，適于在放置于一腔體內(nèi)的一基板上沉積一薄膜，其特征在于其步驟包括a.施行一等離子體化學(xué)氣相沉積，以于該基板上形成該薄膜；b.將該基板從該腔體內(nèi)取出；c.進(jìn)行一清潔制作工藝；d.進(jìn)行一預(yù)沉積制作工藝；e.施行一放電等離子體制作工藝；f.放入下一批基板；g.重復(fù)步驟a到f。
2.如權(quán)利要求1所述的利用等離子體化學(xué)氣相沉積法沉積薄膜的方法，其特征在于其中該清潔制作工藝包括輸入一清潔氣體至該腔體中。
3.如權(quán)利要求2所述的利用等離子體化學(xué)氣相沉積法沉積薄膜的方法，其特征在于其中該清潔氣體包括含氟基的氣體。
4.如權(quán)利要求3所述的利用等離子體化學(xué)氣相沉積法沉積薄膜的方法，其特征在于其中該清潔氣體包括三氟化氮。
5.如權(quán)利要求1所述的利用等離子體化學(xué)氣相沉積法沉積薄膜的方法，其特征在于其中該薄膜包括絕緣材質(zhì)層。
6.如權(quán)利要求1所述的利用等離子體化學(xué)氣相沉積法沉積薄膜的方法，其特征在于其中該薄膜包括一高電阻的薄膜。
7.如權(quán)利要求6所述的利用等離子體化學(xué)氣相沉積法沉積薄膜的方法，其特征在于其中該高電阻的薄膜包括本征非晶硅。
8.如權(quán)利要求1所述的利用等離子體化學(xué)氣相沉積法沉積薄膜的方法，其特征在于其中該放電等離子體處理所使用的氣體包括氫氣、氮?dú)狻鍤馀c氦氣其中之一。
9.如權(quán)利要求1所述的利用等離子體化學(xué)氣相沉積法沉積薄膜的方法，其特征在于其中該放電等離子體處理所使用的氣體選自于包括氫氣、氮?dú)狻鍤馀c氦氣的混合氣體的族群。
10.一種利用等離子體化學(xué)氣相沉積法沉積薄膜的方法，其特征在于包括于一腔體中施行一等離子體化學(xué)氣相沉積，以于一第一批基板上形成一薄膜；將該第一批基板從該腔體內(nèi)取出；對(duì)該腔體進(jìn)行一清潔制作工藝；對(duì)該腔體進(jìn)行一預(yù)沉積制作工藝；對(duì)該腔體施行一放電等離子體制作工藝；將一第二批基板放入該腔體；施行該等離子體化學(xué)氣相沉積，以于該第二批基板上形成該薄膜。
11.如權(quán)利要求10所述的利用等離子體化學(xué)氣相沉積法沉積薄膜的方法，其特征在于其中該清潔制作工藝包括輸入一清潔氣體至該腔體中。
12.如權(quán)利要求11所述的利用等離子體化學(xué)氣相沉積法沉積薄膜的方法，其特征在于其中該清潔氣體包括含氟基的氣體。
13.如權(quán)利要求12所述的利用等離子體化學(xué)氣相沉積法沉積薄膜的方法，其特征在于其中該清潔氣體包括三氟化氮。
14.如權(quán)利要求10所述的利用等離子體化學(xué)氣相沉積法沉積薄膜的方法，其特征在于其中該薄膜包括絕緣材質(zhì)層。
15.如權(quán)利要求10所述的利用等離子體化學(xué)氣相沉積法沉積薄膜的方法，其特征在于其中該薄膜包括一高電阻的薄膜。
16.如權(quán)利要求15所述的利用等離子體化學(xué)氣相沉積法沉積薄膜的方法，其特征在于其中該高電阻的薄膜包括本征非晶硅。
17.如權(quán)利要求10所述的利用等離子體化學(xué)氣相沉積法沉積薄膜的方法，其特征在于其中該放電等離子體處理所使用的氣體包括氫氣、氮?dú)?、氬氣與氦氣其中之一。
18.如權(quán)利要求10所述的利用等離子體化學(xué)氣相沉積法沉積薄膜的方法，其特征在于其中該放電等離子體處理所使用的氣體選自于包括氫氣、氮?dú)狻鍤馀c氦氣的混合氣體的族群。
全文摘要
一種利用等離子體化學(xué)氣相沉積法沉積薄膜的方法，于一等離子體化學(xué)氣相沉積腔體中，以等離子體輔助化學(xué)反應(yīng)，在基板上形成薄膜。然后，在取出基板后將清潔氣體導(dǎo)入腔體中，以去除腔體內(nèi)的附著物。隨后，在下一批基板置入腔體前施行一預(yù)沉積制作工藝，以隔絕清潔過程的污染物。然后，施行一放電等離子體制作工藝，以降低預(yù)沉積薄膜表面累積電荷的數(shù)量。
文檔編號(hào)H01L21/02GK1467303SQ0214138
公開日2004年1月14日 申請(qǐng)日期2002年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月9日
發(fā)明者林輝巨 申請(qǐng)人:統(tǒng)寶光電股份有限公司