TWI278531B - Microcontamination abatement in semiconductor processing - Google Patents

Description

1278531 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種半導體製程中降低微污染之方法。 【先前技術】 化學氣相沈積（CVD )是一類常用於半導體製程工業以在 基板上沈積薄膜的技術。習知熱CVD製程供應反應氣體到發生 熱謗導化學反應以產生預定薄膜的基板表面。電漿增強CVD (PECVD)技術通過應用射頻（RF)能量到靠近基板表面的反 應區來促進反應物氣體的激發與/或解離，藉此產生電聚。電聚 内的高反應物種可降低產生化學反應所要求的能量，且因而相 較於習知熱CVD製程可降低這種CVD製程所要求的溫度。這種 優點可通過高密度電漿（HDP ) CVD技術進一步開發，其在低 真空壓力下形成密集的電漿，這種電漿物種具有更高的反應 性。雖然這些技術均廣泛地歸屬於CVE)技術，但是每一種技術 具有其特徵屬性’使其或多或少適用於某種特定應用。 例如，HDP-CVD常用於填隙製程，其用沈積薄膜來填充相 鄰凸起的特徵之間的間隙，例如可出現在淺溝渠絕緣（S 丁 J )、 預先金屬絕緣（PMD )或金屬間絕緣（IMD )等等。這種填隙製 程面臨的一個挑戰是確保材料沈積在間隙裏，而不形成空隙。 第1A與1B圖所示的剖面圖示意性說明瞭這種挑戰，第ία圖 繪不基板1 1 0的豎直剖面，該基板丨丨〇可設置在半導體晶圓上， 且具有特徵層120，相鄰的特徵層12〇之間形成一可填充入絕緣 材料的間隙1 14將，且特徵層120的表面形成了間隙的側壁 1 1 6 °隨著沈積的進行，絕緣材料丨丨8堆積在特徵層丨2〇表面及 基板11〇上，且在特徵層12〇的拐角處124形成懸垂物ι22。隨 3 1278531 到製程腔來沈積一薄膜在基板上’該製程氣體包括含矽氣體（例 如SiH4)與含氧氣體（例如〇2)。該載氣流包括氦流與氫分子流， 該氫分子流的流速比該氦流流速的20%還低。在製程腔形成具 有密度大於1011離子/立方公分的電漿。使用電漿沈積該薄膜 在基板上。

在一些實施例中，氫分子流可相對於氦流具有更低的流 速，在一個實施例中比該氦流流速的1 0%還低，在另一實施例 中比該氦流流速的5 °/〇還低。在一實施例中，氦流流速可介於 100與1000 seem之間。在一些情況下，額外的惰性氣體流的 流速比該氦流流速的10%還低，允許在以HDP-CVD沈積製程 中更改濺鍍特性。這種特性也可以其他方式更改，例如對基板 應用負偏壓。製程腔的内壓力可維持在低於10 mtorr。 【實施方式】 在面臨發現使用氣作為載氣（a fluent gas)的HDP-CVD沈 積製程中微污染升高的現象，尤其是與基於主要使用另一種像 氬的載氣流的類似製程相比，因此本案發明人著手辨別可能是 污染源的潛在機制。最初的考量集中在不摻雜矽酸鹽玻璃 (USG )的沈積上，其使用矽燒^與氧氣流作為先驅氣體以形成 薄膜°在該製程中，矽烷與氧氣流可伴隨載氣流，發明人已經 觀察出相較於氬流，與氦流相關的微污染量明顯較大。 發明人考慮了一些可能提供污染的潛在的機構，例如，曾 考慮過的一種機制係與加熱會造成發生沈積的製程腔之元件出 現熱膨脹這樣的事實有關。製程腔出現鋁粒子脫離可能肇因於 這類加熱情況，以及矽氧化物與鋁氧化物間熱膨脹係數不同所 致°这種機制的影響在使用氦流的情況下比使用氬流的情況 5 1278531 下，來的更大，因為使用氦流的製程腔溫度大致略高於使用氬 流。然而，一般相信這種影響的貢獻是很小的，因為兩種製程 的溫度差異不大，且發明人無法確定這種差異對製程化學有影 〇 發明人推斷更可能導致污染的其他機制係與矽烷（SiH幻的 分解有關，尤其是矽烷高溫分解、微污染物氣相晶核形成與成 長、及微污染物在靜電陷阱表面成長。一般相信，當以氦氣作 為載氣時’會提高矽烷分解SiH4—Mi + SiHx + Hy，因為向後反應 的驅動力因為氦的出現而受到抑制之故。 第2A至2C圖示意性繪示矽烷分解機制怎樣導致大量微污 染物的生成。第2A圖示意性說明在提供氣體流到製程腔的噴嘴 204端部的氣體膨脹。模擬結果已經確立對於一個用於2〇〇毫米 晶圓製程腔内的2.55”的噴嘴，在製程中噴嘴端部2〇4的溫度可 達到約8 0 0 C。這樣高的溫度會促進裂化現象，其可引起進入的 碎燒快速熱分解且沿激震前沿224 (shock front 224)傳播分解產 生的物種，該游離的矽與矽烷物種然後可作為製程腔内其他碎 或矽烷基粒子的成長核。 第2B圖說明製程腔200内的物種可能生成的流型（fi〇w patterns)，尤其指定位以提供侧流到製程腔200内的噴嘴2〇4 所能產生的流型。大致矩形橫截面的製程腔200只是用來說明 的，製程腔可具有複雜的内部形狀，其可以複雜的方式影響後 續的流型，但對於絕大多數的這種製程腔來說，此所述的整體 觀察是正確的。來自侧噴嘴204的游離物種流可被分成多種組 成物之流。一種流2 1 2可以迴圈的方式向上游流動，且可被額 外劃分以產生迴圈渦流214。另一種流208可流向製程腔200内 的晶圓底座202，且在底座下面具有渦流形成迴圈區216。在這 6 1278531 些迴圈區212、214、216的粒子滯留時間是顯著的，通過與製 程腔200内的其他粒子的相互作用允許由矽烷分解時間所產生 的核進行成長。由這些迴圈區的出現所引起的成長可用氦基製 程加以增強’因為在沈積參照薄膜時氦基製程比氬基製程大致 上運行更長的時間。 除了在迴圈區内的氣相晶核形成促進污染物粒子的成長， 解離物種帶電的事實也會導致這些物種被捕集在靜電陷胖内， 進而提供成長中心，如第2C圖所示意說明的，其繪示作用在晶 圓228上的帶電粒子232的力。因為質量（m)受到重力加速度 (g)的結果作用在粒子232上的向下的重力（mg)，可在某些 區域被電場（E )内的電荷（q )所產生的相反方向的電子力（qE ) 大致平衡。儘管這些靜電陷阱的出現與位置取決於貫穿製程腔 的電場（E )的方向與強度，第2c圖說明暸在許多情況下這種 陷陈存在於晶圓之上，導致微污染物的表面成長。 在考慮這些由矽烷分解引起的潛在污染機制，發明人猜想 可以藉由在氦氣載氣流中納入相對少量的氫流來恢復向後反應 的驅動力。藉由恢復這樣的驅動力，向後反應可以抑製微污染 物的成長。為檢驗該猜想，進行了一些實驗，實驗的結果如第 3A與3 B圖所示，其為半對數的座標圖，這樣可壓縮沿縱坐標 方向的變化。第3A圖的結果為使用200毫米晶圓的實驗所產 生’而第3B圖的結果為使用300毫米晶圓的實驗所產生。 在最初的實驗裏，除了提供矽烷與氧氣流，氦流也以400 seem的流速流到製程腔，且定時地以2〇 seem的流速提供氫流， 在載氣流完全為氦的階段與載氣流包含額外的5 %的氫流的階段 下測量粒子量，如第3 A圖的柱狀圖所證實的，用額外的氫流的 製程腔内的粒子量比完全用氦氣流的粒子量大約小兩個數量 7 1278531 級0

在載氣流中納入額外氫流的一種副作用是會造成製程腔内 壓力上升，此有利於減少微污染物的形成，因此，進行對3 〇〇 毫米晶圓的後續實驗以證實源於在載氣流中納入氫所造成的污 染物減少是可再現的的，以及決定該減少中有多大的比例係可 歸因於氫的存在。實驗的基線如實心菱形所示，其使用大約丨〇〇〇 seem的齓流’而沒有氫流。額外提供5〇 seem的氫流的結果如 實心方形所示，可看出粒子量明顯減少。陰影三角形顯示氫流 速進一步升到1 00 seem所引起的粒子量進一步減小，而陰影 圓形顯示200 seem的氫流速所引起的粒子量仍然進一步減小。 這些結果的趨勢證實了第3 A圖所示的200毫米晶圓的實驗結果 的結論，即含有氫流能降低粒子量。 測量具有100 seem的氫流的製程腔壓力為6.2 mtorr。為評 估由虱流導致壓力提升的貢獻，測量具有轉換為6 ·3 mtorr的製 程腔壓力的純氦載氣流的粒子量，該壓力略大於具有10〇 sccm 的氫流的壓力。用空白的三角形顯示這些結果，其落在基線純 氦的結果與1 00 seem的氫流的結果之間的中間，此確認了由在 載氣流含有氬所引起的粒子減少具有來自於後續壓力提升與化 學作用的貢獻。由於這種化學作用的減少在第3B圖中通過橢圓 304、308圈起說明作用的資料點而標識出。除了粒子量的整體 降低，第3 B圖所示的結果額外地說明氫的出現也可延遲開始形 成粒子的時間。 第4圖所示的流程圖展示用於以基於氦氣流的HDP-CVD製 程在基板上沈積薄膜的方法的概述。在方框404，晶圓定位於 HDP腔以準備沈積薄膜；在方框408，提供製程氣流到製程腔， 包括矽源與氧源的氣流。在一些實施例中，矽源包括矽烷，如 8 1278531

如SiH4 ’而氧源包括氧氣（〇2分子），雖然含碎氣體與含氧氣體 可用於其他實施例。在方框41 2，提供載氣流到製程腔，該載 氣流包括氦流與氫流’其中氫的流速低於2 〇 %的氦的流速。在 一些實施例中，氫與氦的相對流速可低於丨〇%或5%。在一些情 況下’载氣流可由氫與氦流組成，但在另外一些情況下，還可 包含少里額外的其他惰性氣流，例如氮（N e )或氬（A r )，以 配合特定應用的沈積製程的濺鍍特性。其他配合濺鍍特性的技 術可包括對晶圓應用負偏壓以吸引電漿體的帶電離子物種。在 方框416,在製程腔形成高密度電漿，這樣，在方框42〇，矽氧 化物膜可沈積在基板上。此所述“高密度，，電漿之密度超過 1011離子/立方公分。

第4圖所示的方框的次序不是用來限定的，在其他實施例 中可做變t ’例如’可同時或先於先驅氣體流提供載氣流。該 製程中在方框416形成高密度電漿可早於所指的方框次序，例 如從只有載氣流與在電漿形成 外’第4圖所示的方框不是無 於不同的應用中，其中額外的 一部分進行執行。 後供應的先驅氣體即可形成。另 遺漏的，既然本發明的規則可用 或選擇性的操作也可作為製程的 i的万法可以不同的HDP_CVD系統來實

至5B圖詳細描述-些系統。第5 。第5A HDP-CVD系統5! 〇的n w^也w實施例的 系統57"漿包括製程腔513、真空 喋原系、统580A、偏壓電漿系統58〇b 統533、及遠端電漿清洗系統55〇。 孔姐運运系 製程腔513上部包括圓頂帽514，其由陶瓷電 … 成，例如銘氧化物< # # ;1 1材料製 次銘氮化物。圓頂帽514定義—電漿處理區 1278531 域516的上邊界線，該電漿處理區域516的底部由基板517的 上表面與基板支搏件518界定。 一加熱板523與一冷卻台524設在圓頂帽514頂上，且與 圓頂11¾ 514熱概合。加熱板523與冷卻台524允許圓頂帽514 的溫度控製在超出從大約10(TC至200°C的範圍土 1(rc内。這允 許最優化不同製程的圓頂帽溫度，例如，清洗或蝕刻製程比沈 積製程要求維持圓頂帽在更高的溫度。精確控製圓頂帽的溫度

也減少在製程腔内的薄片或粒子數量，也改善沈積層與基板的 附者。 製程腔513下部包括一本體522，其連接製程腔到真空系 統°基板支撐件518的基部521安裝在本體522上，且與本體 5 22形成一連續的内表面。可通過自動機械托板（]：〇1)〇1131&心)（未 圖示）穿過製程腔5 1 3侧部的一個進入/移除孔（未圖示）將基 板運送進或出製程腔513。舉升銷（未圖示）可在馬達（未圖示） 的控制下升高或下降以移動基板從上方裝載位置557的自動機 械托板到下方處理位置5 56,在下方處理位置時基板放置在基板 支撐件518的基板收容部519上。基板收容部519包括一靜電 卡盤520，其在基板處理期間夾持基板到基板支撐件518上。在 首選的實施例中，基板支撐件5 1 8由鋁氧化物或鋁陶瓷材料製 成0 真空系統570包括節流閥體525，其容納雙葉片節流閥526 且安裝到閘門閥527與渦輪分子泵528上。需知節流閥體525 提供對氣流最小的堵塞，且允許均衡的抽吸。閘門閥527可隔 離泵528與節流閥體525，且當節流閥526完全打開，能通過限 製排出流量控製製程腔壓力。節流閥、閘門閥、與渦輪分子泵 的排列允許精確且穩定製程腔壓力從大約1毫托到大約2托之 10 1278531 間。 源電漿系統580A包括一頂線圈529與側線圈530，其均設 在圓頂帽5 1 4上。對稱的接地護罩（未圖示）減少線圈間的電 耦合。頂線圈529由頂源RF( SRF)產生器531A提供動力，而 側線圈530由侧SRF產生器53 1B提供動力，這允許每個線圈的 獨立的功率水平與操作頻率。這雙線圈系統允許控制製程腔5 i 3 内徑向離子密度’藉以改善電漿的一致性。側線圈5 3 〇與頂線 圈529是典型的感應驅動，這不需要一個對接電極。在一個特 定的實施例中，在額定2兆赫時，頂源rf產生器5 3 1A提供可 達2500瓦的RF功率，而侧源rf產生器531B提供可達5〇〇〇 瓦的RF功率。頂與侧源RF產生器的操作頻率可偏離額定的操 作頻率（例却分別到1_7-1.9兆赫與1.9-2.1兆赫）以改善電漿 產生效率。 偏壓電衆系統580B包括偏恩RF(BRF)產生器531C與偏 壓匹配網路532C。偏壓電漿系統580B電容性地耦合基板部分 517到本體522 ’其作為對接電極。偏壓電漿系統58〇b用於增 強運送源電漿系統580A產生的電漿物種（例如離子）到基板表 面。在一個特定的實施例中，在1356兆赫，偏壓rf產生器提 供可達5000瓦的rf功率。 RF產生器531A、531B包括數位元元控制的合成器且運行 在大、·Ό 1.8至大約2.1兆赫的頻率範圍内。每一產生器包括一 RF控制電路（未圖示），其測量從製程腔與線圈回到產生器的 反射功率，且調整操作頻率以取得最低反射功率，如本領域普 通技藝人士所理解的那樣。RF產生器典型設計來運行於具有5〇 歐姆特徵阻抗的畲載。RF工六桌π μ且古&太 J ^ ^ 功手可從具有與產生器不同特徵阻抗 的負載反射，這能減少運送到負載的功率。另外，從負載反射 11 1278531 回到產生器的功率可能超載且毁壞產生器。由於電漿的阻抗可 在從少於5歐姆到超過900歐姆的範圍内，在其他因素中這取 決於電漿離子密度，且由於反射功率可具有頻率的功能，根據 反射功率調整產生器頻率可提高從RF產生器運送到電漿的功 率’且保護產生器。另一種減少反射功率與改善效率的方式是 使用匹配網路。

匹配網路532A、532B匹配分別具有線圈529、530的產生 器5 3 1A、5 3 1 B的輸出阻抗。當負載改變時，該rf控制電路可 通過改變在匹配網路内的電容器值來調整兩個匹配網路以使該 產生器與負載匹配。當從負載反射回到產生器的功率超過一定 極限時，該RF控制電路可調整一個匹配網路。一種提供不變匹 配且使RF控制電路不能調整匹配網路的方式是設置反射功率極 限在任何預計反射功率值之上，這可助於通過保持匹配網路常 數在其最近的情況，在某些情況下穩定電漿。 其他方式也可助於穩定電漿，例如，RF控制電路能用於決 定運送到負載（電漿）的功率，且可提高或降低產生器輸出功 率以保持在一層的沈積期間運送功率實質不變。 氣體運送系統5 3 3經由氣體運送管5 3 8 (僅示其中數個）提 供氣體從幾個源頭534A-534E到處理基板的製程腔，本領域技 術人士可理解的是，用於源頭534A-534E的實際源頭與實際連 接運送管538到製程腔513是可變化的，這取決於在製程腔内 執行的沈積與清洗製程。氣體通過氣體環537與/或頂噴嘴545 導入製程腔5 1 3。第5 B圖為製程腔的簡化的部分剖面圖，繪示 氣體環537的額外細節。 在一個實施例中，第一與第二氣體源頭534A、534B與第一 與第二氣流控制器535A’、535B’經由氣體運送管538提供氣體 12 1278531 到氣體環537 (gas ring 537)内的環室 536’氣體環537具有數個

氣體環537也具有數個氧化劑氣體噴嘴54〇 (僅示其中一 個），在首選的實施例，其與源氣噴嘴539共平面，且比源氣 噴嘴短， 且在一實施例中，接收來自環室本體 5 4 1的氣體。在 一些實施例中，要求在注入氣體到製程腔513之前不混合源氣 與氧化劑氣體。在另外一些實施例中，通過在環室本體541與 環室5 3 6之間設置孔（未圖示） ’在注入氣體到製程腔5 1 3之 前不混合源氣與氧化劑氣體。在一個實施例中，第三、四與五 氣體源頭534〇53 40、53 40’與第三與四氣流控製器535(>5351)， 經由氣體運送管5 3 8提供氣體到環室本體5 3 6。額外的閥，例如 543 B (其他閥未圖示），可切斷從氣流控製器到製程腔的氣體。 在實施本發明的一些實施例，源頭534A包括矽烷SiH<源，源 頭534B包括氧氣分子源，源頭534C包括矽烷SiH4源，源頭534D 包括氦源’源頭534D，包括氫氣分子源。

在使用易燃、有毒或腐蝕性氣體的實施例中，要求在沈積 後排除殘留在氣體運送管的氣體，這可以使用三向閥，例如閥 543B，來實現，以隔離製程腔513與運送管53 8A且以排出運送 管53 8A到真2泵間線544。如第5A圖所示，其他類似的閥， 例如閥543 A、543 C，可加入到其他氣體運送管。這種三向閥可 與粒子一樣靠近製程腔5丨3，以最小化沒排出氣體運送管的體積 (在三向閥與製程腔之間）。另外，兩向（開關）閥（未圖示） 可設置在質量流控制器（MFC )與製程腔之間或在氣源與MFC 13 1278531 之間β 再請參閱第5Α圖，製程腔513也可具有頂噴嘴545與頂出 口 546,其允許獨立控制頂氣流與侧氣流，這可改善薄膜的一致 性與允許薄膜沈積與㈣參數的微調。了貝^ 546 <一個圍繞 頂喷嘴545的環形開口。在—個實施例中，第—氣源534八供^ 源氣噴嘴539與頂噴嘴545。源噴嘴MFC535A，控制運送到源氣 噴嘴539的氣體數量，頂噴嘴MFC53 5A控制運送到頂氣體噴嘴 545的氣體數量。相似地，兩MFC53 5B、535B，可用於控制氧流 到頂出口 546與氧化劑氣體噴嘴54〇，該氧流來自單一氧源，例 ^源頭534B。供應的頂噴嘴545與頂出口 546的氣體在流入到 製程腔513之前可以保持分離，也可以在流入製程腔513之前 在頂咼壓間548混合。相同氣體的分離的源頭可用於供應製程 腔的不同部分。 返螭微波產生電漿清洗系統5 5 〇提供定期清洗製程腔元件 的沈積殘餘。清洗系統包括遠端微波產生器55 i，其由在反應槽 5 5 3内的清洗氣體源5 3 4E (例如分子氟、氮、三氟化物、其他 碳氟化合物、或等同物）產生電漿。由該電漿引起的反應性物 種經由施加管555穿過清洗氣體進料口 554運送到製程腔513。 用於含有清洗電漿的材料（如槽553與施加管555 )必須能抗電 漿的攻擊。反應槽5 5 3與進料口 5 5 4之間的距離應保持儘量短， 因為所要的電漿物種的濃度可隨到反應槽的距離而下降。在遠 端槽產生清洗電漿，使得能有效使用微波產生器且使製程腔組 件不受溫度、輻射、或輝光放電的轟擊的影響，輝光放電可出 現在現場形成的電漿。由於可要求現場電漿清洗製程，後續相 對敏感的組件’如靜電卡盤52〇，不需要覆蓋上偽晶圓或其他保 護0 14 1278531

一個組合上述部分或全部次系統與程式的系統的例子可為 ULTIMA™ 系統，其由加州 SANTA CLARA 的 APPLIED MATERIALS公司製造，且設計於實踐本發明。該系統的進一步 細節揭露於共同轉讓的美國專利第61 70428號，其申請於1996 年7月15日，標題為“對稱可調感應耦合HDP-CVD反應堆”， 具有如下共同發明人：Fred C. Redeker，Farhad Moghadam，

Hirogi Hanawa，Tetsuya Ishikawa，Dan Maydan，Shijian Li，

Brian Lue，Robert Steger，Yaxin wang，Manus w〇ng，及 Ashok Smha ’該揭露可並入此作為參考。該所描述的系統例子只是作 為π範4用，對於本領域技術人士來說，選擇適當的習知基板 處理系統與電腦控制系統來實現本發明是一項常規技能。

、圖式中的7L件尺寸、形狀或數目等，僅為便於說明本 實施例的實施方式’其並非用來限定本發明，冑加或減少元件 ^或改變元件的尺寸或形狀等，均不會脫離本發明之精神 ，、Ι&圍冑然本發明已以較佳實施例揭露如上然其並非用以 限定本發明’任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範 =:!可作各種之更動與调飾’因此本發明之保護範圍當視 後附 < 申請專利範圍所界定者為準。

【圖式簡單說明】 為讓本發明之上述和其他目的、特徵 明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下： 優點與實施例能更 第1Α與1 β圖係為示意剖面圖 形成； 緣示在填隙製程中空隙的 第2A圖示意說明製程腔内 震前沿先驅氣體開始高溫分解； 噴嘴端部形成氣體膨 脹，通過激 15 1278531 製程腔内流向 於污染物成長 ，說明長滯留時 的電漿粒子上的 第2B圖示意說明HDP-CVD 間可促進粒子化的迴圈區； 第2C圖示意說明作用於可利 力； 第3A圖係提供測試的實驗結果，其使用2〇〇毫米晶圓來評 估在HDP-CVD沈積製程中氦流含有氫流的作用； 第3 B圖係提供測試的實驗結果，其使用3 〇 〇毫米晶圓來評 估在HDP-CVD沈積製程中氦流含有氫流的作用；

第4圖係提供流程圖概述本發明HDP-CVD沈積製程裏氦流 含有氫流的一實施例； 第5A圖係為本發明HDP-CVD系統的一實施例的簡化示意 圖；以及 第5B圖係為氣體環的簡化剖面圖，其用於連接第5A圖的 HDP-CVD製程腔。 1278531

【主要元件符號說明】 110 :基板橫截面 114 :填充電介質材料的間隙 11 6 :側壁 118 :電介質材料 120 ··特徵層 122 :懸垂物 124 :拐角處 126 :電介質薄膜 128 :内部空隙 200 :製程腔 202 :晶圓底座 204 :喷嘴端部 208 :流 212 :迴圈區 214 :迴圈區 216 :迴圈區 224 :激震前沿 228 :晶圓 232 :帶電粒子 304 :#1圓 308 :橢圓 404 :定位晶圓於HDP腔 408:提供包括矽與氧源的製程412 • 供包括乱與低於 氣流 20%的氫的載氣流流 416:形成高密度等離子體于製42 0:沈積矽氧化物薄膜 程腔 513 ： 製程腔 510 ： 系統 516 ： 電漿體處理區 514 ： 圓頂帽 518 ： 基板支撐件 517 ： 基板部分 520 ： 靜電卡盤 519 ： 基板收容部 522 ： 本體 521 : 基部 524 ： 冷卻台 523 ： 加熱板 526 ： 雙葉片節流閥 525 ： 節流閥體 528 ： 渴輪分子泵^ 527 ： 閘門閥 530 ： 侧線圈 529 ： 頂線圈 536 ： 環室 53 3 ： 氣體運送系統 538 ： 氣體運送管 17 1278531 537 ： 氣體環 5 40 ： 氧化劑氣體噴嘴 539 ： 源氣喷嘴 544 ： 真空泵間線 541 ： 環室本體 546 ： 頂出口 545 ： 頂噴嘴 550 ： 遠端電漿清洗系統 548 ： 頂高壓間 5 53 ： 反應槽 551 ： 遠端微波產生益 555 ： 施加管 554 ： 氣體進料口 5 57 ： 上裝載位置 5 56 ： 下處理位置 625 ： 節流閥體 570 ： 真空系統 531B ••側SRF產生器 531 A :頂源RF產生器 532A 、53 2B :匹配網路 531C :偏壓RF產生器 534A-534E、534D’ ··氣源 532C :偏壓匹配網路 53 8A :出口運送管 535A -E、53 5A’-D’ ：氣流控制 543B :額外閥 器 580B :偏壓電漿系統

543A、543C :閥 5 80A :源電漿系統

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Claims (1)

1278531 十、申請專利範圍·· 1· 一種沈積薄膜於基板上的方法，包括·· 引入一製程氣體到一製程腔，該製程氣體包括 體與一含戰乳體； 引入一载氣到製程腔，該載氣包栝一氦流與 流，該氫分子流的流速比該氦流流速的20%還低， 由該製程氣體與該載氣於製程腔内形成電漿’ 度大於ι〇η離子/立方公分；及 使用電衆沈積該薄膜於該基板上。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中 流的流速比該氦流流速的1 0%還低。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中 流的流速比該氦流流速的5 %還低。 4 ·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中 包括惰性氣體流，其流速比該氦流流速的1 〇%還低 5 ·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中 速介於100 seem與1000 secm之間。 6 ·如申請專利範圍第1項所述之方法，更包 板施加一負偏壓。 7 ·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中 /含矽氣 /氫分子 该電漿密 該氫分子 該A分子 該載氣更 〇 該乱流流 括對該基 該製程腔 19 1278531 的内壓力可維持在低於1 〇 mtorr。 8 ·如中清專利範圍第丨項所述之方法其中該厶 體包括矽烷。 x «發 9 ·如申請專利範圍第丨項所述之方法，其中該含氧 體包括氧氣。 ° & 1〇 · 一種沈積薄膜於具有相鄰凸起特徵的基板上以填 介於該相鄰凸起特徵間之一間隙的方法，該間隙寬度介於 奈米至150奈米之間，該方法包括： 提供一製程氣體到一製程腔，該製程氣體包括一含矽 體與一含氧氣體； 提供一載氣到製程腔，該載氣本質上由氦流與氫分子 組成’該氫分子流的流速比該氦流流速的1 〇%還低； 在製程腔内由該製程氣體與該載氣形成一電漿，該電 密度大於1011離子/立方公分； 維持該製程腔的内壓力低於 1 0 mtorr ;及 使用該電漿沈積該薄膜於該間隙裏。 1 1 ·如申請專利範圍第1 0項所述之方法，其中該蘆 子流的流速比該氦流流速的1 〇%還低。 12 ·如申請專利範圍第1 〇項所述之方法，其中該探 流速介於100 seem與1〇〇〇 sc cm之間。 氣 氣 充 90 氣 流 漿 分 流 20

1278531 13 .如申請專利範圍第10項所述之方法，其 流速介於300 seem與500 seem之間。 14 ·如申請專利範圍第10項所述之方法，其 氣體包括矽烷，該含氧氣體包括氧氣。 15· —種沈積不摻雜矽酸鹽玻璃薄膜於具有相 徵的基板上以填充介於該相鄰凸起特徵間之一 I 法，該方法包括： 提供SiH4、02、He與H2到一製程腔，該He lOOscccm與lOOOseem之間，該H2流速比該HdjfL 還低； 由流入該製程腔的氣體形成一電漿，該電漿 10"離子/立方公分； 維持該製程腔的内壓力低於1 〇 mtorr ;及 使用該電漿沈積該不摻雜矽酸鹽玻璃薄膜於該 中該氦流 中該含矽 鄰凸起特 間隙的方 流速介於 速的20% 密度大於 間隙裏。

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