用于基于UV抑制等离子体不稳定性的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于基于UV抑制等离子体不稳定性的系统和方法。将衬底定位成暴露于等离子体处理室内的等离子体产生区域。在所述等离子体产生区域内产生第一等离子体。所述第一等离子体被配置为致使膜沉积在所述衬底上直到沉积在所述衬底上的所述膜达到阈值膜厚度。然后所述衬底暴露于紫外辐射以消除沉积在所述衬底上的所述膜内的缺陷。可以使用构造成产生紫外线辐射的第二等离子体或者使用设置成暴露于等离子体产生区域中的紫外辐射设备来原位提供紫外线辐射。也可以通过将衬底移动到与等离子体处理室分离的紫外辐射设备来非原位地提供紫外辐射。可以以重复的方式将衬底暴露于紫外辐射，以便在膜厚度增加时消除沉积的膜内的缺陷。

Systems and methods used to suppress plasma instability based on UV

The present invention relates to a system and method for the suppression of plasma instability based on UV. The substrate is positioned as a plasma producing area exposed to the plasma treatment chamber. The first plasma is produced in the region of the plasma production. The first plasma is configured to cause the membrane to be deposited on the substrate until the film deposited on the substrate reaches a threshold film thickness. The substrate is then exposed to ultraviolet radiation to eliminate defects in the film deposited on the substrate. It can be used to generate ultraviolet radiation second plasma or use ultraviolet radiation equipment installed in the plasma producing area to provide ultraviolet radiation in situ. It is also possible to provide UV radiation in situ by moving the substrate to ultraviolet radiation equipment separated from the plasma processing chamber. The substrate can be exposed to ultraviolet radiation in a repeated way, so that the defects in the deposited film can be eliminated when the film thickness is increased.

【技术实现步骤摘要】
用于基于UV抑制等离子体不稳定性的系统和方法
本专利技术涉及半导体器件制造。
技术介绍
许多现代半导体芯片制造工艺包括产生等离子体，来自等离子体的离子和/或自由基成分用于直接或间接影响暴露于等离子体的衬底表面上的变化。例如，各种基于等离子体的工艺可用于从衬底表面蚀刻材料，将材料沉积到衬底表面上，或修改已存在于衬底表面上的材料。通常通过向受控环境中的工艺气体施加射频(RF)功率，使得工艺气体被激发并转变成期望的等离子体来产生等离子体。等离子体的特性受许多工艺参数影响，所述工艺参数包括但不限于工艺气体的材料组成、工艺气体的流速、等离子体产生区域和周围结构的几何特征、工艺气体和周围材料的温度、施加的RF功率的频率和幅值、以及施加的将等离子体的带电成分朝向衬底吸引的偏压等。然而，在一些等离子体工艺中，上述工艺参数可能不能提供对所有等离子体特性和行为的充分控制。具体地，在一些等离子体工艺中，在等离子体内可能发生称为“等离子体团(plasmoid)”的不稳定性，其中所述等离子体团的特征在于由较大体积的正常密度等离子体包围的小区域的较大密度等离子体。等离子体团的形成可导致衬底上的处理结果的不均匀性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在基于等离子体的膜沉积工艺期间原位处理膜表面缺陷的方法，其包括：将衬底定位成暴露于等离子体处理室内的等离子体产生区域；在所述等离子体产生区域内产生第一等离子体，所述第一等离子体被配置为致使膜沉积在所述衬底上；以及在所述等离子体产生区域内产生第二等离子体，所述第二等离子体被配置为在所述等离子体产生区域内发射紫外辐射，其中所述衬底暴露于所述紫外辐射，并且其中入射到所述衬底上的所述紫外辐射引起所述衬底上的反应以消除所述衬底上的所述膜内的缺陷。

【技术特征摘要】
2016.09.09 US 15/261,7371.一种用于在基于等离子体的膜沉积工艺期间原位处理膜表面缺陷的方法，其包括：将衬底定位成暴露于等离子体处理室内的等离子体产生区域；在所述等离子体产生区域内产生第一等离子体，所述第一等离子体被配置为致使膜沉积在所述衬底上；以及在所述等离子体产生区域内产生第二等离子体，所述第二等离子体被配置为在所述等离子体产生区域内发射紫外辐射，其中所述衬底暴露于所述紫外辐射，并且其中入射到所述衬底上的所述紫外辐射引起所述衬底上的反应以消除所述衬底上的所述膜内的缺陷。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一等离子体和所述第二等离子体在所述等离子体产生区域内同时产生。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二等离子体在沉积在所述衬底上的所述膜达到阈值膜厚度之后，在所述等离子体产生区域内产生。4.根据权利要求3所述的方法，其中当沉积在所述衬底上的所述膜的厚度从所述阈值膜厚度增长到固定的膜厚度时，在所述等离子体产生区域内连续地生成所述第二等离子体。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述阈值膜厚度在延伸高达约75埃的范围内，并且其中所述固定的膜厚度在大于或等于约180埃的范围内。6.根据权利要求1所述的方法，其中使用氩气和氧气的工艺气体组合物产生所述第一等离子体，并且其中使用工艺气体氦气产生所述第二等离子体。7.一种用于在基于等离子体的膜沉积工艺期间原位处理膜表面缺陷的方法，其包括：a)将衬底定位成暴露于等离子体处理室内的等离子体产生区域；b)在所述等离子体产生区域内产生第一等离子体，所述第一等离子体被配置为使膜沉积在所述衬底上，其中产生所述第一等离子体直到沉积在所述衬底上的所述膜达到阈值膜厚度；c)当沉积在所述衬底上的所述膜达到所述阈值膜厚度时，停止产生所述第一等离子体，并且在所述等离子体产生区域内产生第二等离子体，所述第二等离子体被配置为在所述等离子体产生区域内发射紫外辐射，使所述衬底和沉积在所述衬底上的膜暴露于所述紫外辐射，其中入射到所述衬底上的所述紫外辐射引起所述衬底上的反应以消除所述衬底上的所述膜内的缺陷；d)停止产生所述第二等离子体；e)恢复在所述等离子体产生区域内产生所述第一等离子体，直到沉积在所述衬底上的所述膜的区间厚度达到所述阈值膜厚度，其中所述膜的所述区间厚度对应于自最近停止产生所述第二等离子体以来沉积的所述膜的厚度；f)在沉积在所述衬底上的所述膜的区间厚度达到所述阈值膜厚度时，停止产生所述第一等离子体，并且恢复在所述等离子体产生区域内产生所述第二等离子体，利用来自所述第二等离子体的所述紫外辐射消除在所述衬底上的所述膜内的缺陷；g)以连续的方式重复操作d)、e)和f)，直到沉积在所述衬底上的所述膜达到固定的膜厚度。8.一种用于在基于等离子体的膜沉积工艺期间非原位处理膜表面缺陷的方法，其包括：a)将衬底定位成暴露于等离子体处理室内的等离子体产生区域；b)在所述等离子体产生区域内产生等离子体，...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚卡·斯瓦米纳森，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：美国,US