用于沉积薄膜的方法及系统技术方案

一种薄膜沉积系统包括位于晶片上方且配置成在薄膜沉积工艺期间产生等离子体的顶板。所述系统包括配置成生成表示位于晶片及顶板之间的间隙的传感器信号的间隙传感器。所述系统包括配置成在薄膜沉积工艺期间响应传感器信号来调整间隙的控制系统。信号来调整间隙的控制系统。信号来调整间隙的控制系统。

【技术实现步骤摘要】
用于沉积薄膜的方法及系统


[0001]本公开关于半导体处理的领域。更确切地说，本公开关于薄膜沉积工艺。

技术介绍

[0002]集成电路的制造通常通过对半导体晶片执行大量处理步骤来实现。处理步骤通常导致与半导体基底一起形成高度复杂排列的大量晶体管。处理步骤还导致介电层、金属内连线、通孔、插塞以及其它集成电路结构及组件的形成。
[0003]在薄膜沉积工艺期间，在处理环境内有可能将发生电弧(electrical arcing)。电弧可能损坏半导体晶片。结果是受损的半导体晶片可能需要丢弃。

技术实现思路

[0004]本公开的一个态样提供一种用于沉积薄膜的方法，所述方法包括在晶片上以薄膜沉积系统执行薄膜沉积工艺；在所述薄膜沉积工艺期间以间隙传感器生成表示位于所述薄膜沉积系统的顶板与所述晶片之间的间隙的传感器信号；以及在所述薄膜沉积工艺期间借由响应所述传感器信号移动所述顶板来调整所述间隙。
[0005]本公开的另一个态样提供一种薄膜沉积系统，包括薄膜沉积腔室；位于所述薄膜沉积腔室内且配置成支撑位于所述薄膜沉积腔室内的晶片的晶片支撑件；位于所述晶片支撑架上方且配置成在薄膜沉积工艺期间在所述薄膜沉积腔室内产生等离子体的顶板；配置成在所述薄膜沉积工艺期间生成表示位于所述顶板与所述晶片之间的间隙的传感器信号的间隙传感器；以及配置成接收所述传感器信号以及响应所述传感器信号调整所述间隙的控制系统。
[0006]本公开的又一个态样提供一种用于沉积薄膜的方法，所述方法包括在薄膜沉积腔室内的晶片上执行等离子体增强化学气相沉积工艺；在所述等离子体增强化学气相沉积工艺期间以位于所述晶片上方的顶板产生等离子体；在所述等离子体增强化学气相沉积工艺期间以间隙传感器生成表示位于所述晶片与所述顶板之间的间隙的传感器信号；在所述等离子体增强化学气相沉积工艺期间以控制系统分析所述传感器信号；以及在所述等离子体增强化学气相沉积工艺期间基于所述传感器信号以所述控制系统调整所述间隙。
附图说明
[0007]图1是根据一个实施例的薄膜沉积系统的方框图。
[0008]图2是根据一个实施例的薄膜沉积系统的图示。
[0009]图3包括根据一个实施例的薄膜沉积速率的图表。
[0010]图4A是根据一个实施例的控制系统的方框图。
[0011]图4B是根据一个实施例的图4A所示控制系统的分析模型的方框图。
[0012]图5是根据一个实施例的用于执行薄膜沉积工艺的方法的流程图。
[0013]图6是根据一个实施例的用于执行薄膜沉积工艺的方法的流程图。
具体实施方式
[0014]在以下说明中，针对集成电路管芯内的各个层及结构阐述许多厚度及材料。借由实例的方式给出各种实施例的具体尺寸及材料。根据本公开，本领域技术人员应认识到，可在不背离本公开的范围的条件下在许多情形中使用其他尺寸及材料。
[0015]以下公开内容提供用于实施本专利技术的不同特征的许多不同实施例或实例。下文阐述组件及排列的具体实例以简化本公开。当然，这些仅是实例并不旨在进行限制。举例来说，在以下说明中第一特征形成在第二特征之上或形成在第二特征上可包括其中所述第一特征与所述第二特征被形成为直接接触的实施例，且还可包括其中所述第一特征与所述第二特征之间可形成有附加特征以使得所述第一特征与所述第二特征可不直接接触的实施例。另外，本公开可在各种实例中重复使用参考编号和/或字母。此重复使用是出于简洁及清晰目的，而不是自身指示所论述的各种实施例和/或配置之间的关系。
[0016]此外，为易于说明起见，本文中可使用例如“在
…
之下(beneath)”、“在
…
下方(below)”、“下部的(lower)”、“在
…
上方(above)”、“上部的(upper)”等空间相对用语来阐述图中所示的一个元件或特征与另一(其他)元件或特征之间的关系。所述空间相对性用语旨在除了图中所绘示的定向之外还囊括器件在使用或操作中的不同定向。装置可具有其他定向(旋转90度或处于其他定向)，且本文中所使用的空间相对性描述语可同样相应地进行解释。
[0017]在以下说明中，阐述某些具体细节以提供对本公开的各种实施例的透彻理解。然而，本领域技术人员应认识到，可在没有这些具体细节的情况下实践本公开。在其他情况中，未详细阐述与电子组件及制造技术相关联的众所周知的结构，以避免不必要地使本公开实施例的说明模糊不清。
[0018]除非上下文另有要求，否则在说明书及权利要求书通篇中，字组“包括(comprise)”及其变化形式(例如“comprises”及“comprising”)应被视为具有开放、包含性意义，即“包括但不限于”。
[0019]所使用的例如第一、第二及第三等序数词未必暗示经过排名的次序意义，而是可仅在动作或结构的多个例子之间进行区分。
[0020]在本说明书通篇中所提及的“一个实施例”或“实施例”意指结合所述实施例阐述的特定特征、结构或特性包含于至少一个实施例中。因此，在本说明书通篇各个地方出现的词组“在一个实施例中”或“在实施例中”未必全部指代同一实施例。此外，在一或多个实施例中，可以任何合适的方式对所述特定特征、结构或特性进行组合。
[0021]除非内容中另有清楚指示，否则在本说明书及所附权利要求书中所使用的单数形式“一(a、an)”及“所述(the)”包括复数所指物。亦应注意，除非内容中另有清楚指示，否则用语“或(or)”一般而言是以其包括“及/或”在内的意义采用。
[0022]本公开的实施例提供了具有改进性能的薄膜沉积系统。薄膜沉积系统包括位于晶片上方的顶板。本公开的实施例监测顶板及晶片之间的间隙并在沉积工艺期间原位(in
‑
situ)自动调整间隙。这有助于防止由于间隙比期望的更小而在顶板及晶片之间产生的电弧。这也提供了稳定的沉积速率。结果是更少的报废晶片、更低的更换设备频率及薄膜的正确形成。
[0023]图1是根据一个实施例的薄膜沉积系统100的方框图。薄膜沉积系统100包括薄膜
沉积腔室102。在薄膜沉积工艺期间，晶片104在薄膜沉积腔室102内由晶片支撑件106支撑。薄膜沉积系统100在薄膜沉积工艺期间在晶片104上沉积薄膜。
[0024]薄膜沉积系统100包括位于晶片104上方的顶板108。顶板108可辅助薄膜沉积工艺。举例而言，顶板108可辅助在薄膜沉积腔室102内产生电压或的电场。电压或电场可促进在晶片104上的选定类型的薄膜的沉积。
[0025]晶片104与顶板108以间隙110隔开。间隙110(即，晶片104的顶面与顶板108的底面之间的距离)可对薄膜沉积工艺产生影响。如果间隙太大，则薄膜可能无法正确沉积或可能具有非常低的沉积速率。如果间隙太小，在薄膜沉积工艺期间可能损坏晶片104或顶板108。
[0026]薄膜沉积系统100包括间隙传感器112。间隙传感器112被配置成基于间隙110生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于沉积薄膜的方法，其中包括：在晶片上以薄膜沉积系统执行薄膜沉积工艺；在所述薄膜沉积工艺期间以间隙传感器生成表示位于所述薄膜沉积系统的顶板与所述晶片之间的间隙的传感器信号；以及在所述薄膜沉积工艺期间借由响应所述传感器信号移动所述顶板来调整所述间隙。2.根据权利要求1所述的用于沉积薄膜的方法，其中所述间隙传感器是穿透光束式传感器，其中生成所述传感器信号包括：以所述穿透光束式传感器的辐射射极通过所述间隙输出辐射光束；以及以所述穿透光束式传感器的辐射传感器接收所述辐射光束。3.根据权利要求2所述的用于沉积薄膜的方法，其中还包括以所述激光传感器产生电压，所述电压表示所述间隙的尺寸。4.根据权利要求1所述的用于沉积薄膜的方法，其中还包括将所述传感器信号传递到控制系统。5.一种薄膜沉积系统，其中包括：薄膜沉积腔室；晶片支撑件，位于所述薄膜沉积腔室内且配置成支撑位于所述薄膜沉积腔室内的晶片；顶板，位于所述晶片支撑架上方且配置成在薄膜沉积工艺期间在所述薄膜沉积腔室内产生等离子体；间隙传感器，配置成在所述薄膜沉积工艺期间生成表示位于所述顶板与所述晶片之间的间隙的传感器信号；以及控制系统，配置成接收所述传感器信号以及响应所述传感器信号调整所述间隙。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：李昇展，陈昇照，周正贤，蔡正原，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：