薄膜形成方法技术

本发明专利技术关于一种薄膜形成方法，特别是用于形成钨薄膜的薄膜形成方法。根据一示例性实施例，薄膜形成方法包含将一还原气体供应至位于一反应空间中的一基板上、施加一电源以在反应空间中产生电浆，以及将一含钨气体供应到基板上，且含钨气体的供应是在供应还原气体的同时间歇地进行。间歇地进行。间歇地进行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】薄膜形成方法


[0001]本专利技术关于一种薄膜形成方法，特别系一种用于形成钨薄膜的薄膜形成方法。

技术介绍

[0002]因为钨薄膜具有低的电阻以及高的热稳定度，所以钨薄膜已被广泛地应用在半导体元件或电子装置中的电极或线路结构。
[0003]钨薄膜可通过如化学气相沉积(chemical vapor deposition，CVD)及原子层沉积(atomic layer deposition，ALD)等的方法形成于基板或半导体层上，且当气态的原始材料用于形成钨薄膜时，可得到具有大深宽比(aspect ratio)的段差结构(stepped structure)中的良好涂布率(coating rate)。
[0004]为了形成钨薄膜，会藉由使用含钨材料而于基板上沉积作为成核层(nucleation layer)或晶种层(seed layer)的钨层体，且于成核层或晶种层上沉积其余的钨层体作为主体层(bulk layer)。大致上是通过化学气相沉积并藉由将氢气(H2)作为还原剂而还原作为氟基钨材料(fluorine
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based tungsten material)的六氟化钨(tungsten hexafluoride)气体(WF6)来生产钨薄膜。
[0005]然而，当六氟化钨气体(WF6)用于形成钨薄膜时，会发生氟(F)作为杂质残留在钨薄膜的内部以及表面上的现象。残留的氟(F)可能会导致在相邻的元件产生氟(F)扩散或电迁移(electromigration)的情形，且半导体装置的整体效能可能会因为半导体装置的电性接点损毁而降低。
[0006](相关技术文件)
[0007](专利文件1)KR10
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2017
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0120443A

技术实现思路

[0008]技术问题
[0009]本专利技术提供一种薄膜形成方法，其能形成杂质浓度减小的钨薄膜。
[0010]技术手段
[0011]根据一示例性实施例，薄膜形成方法包含：将一还原气体供应至位于一反应空间中的一基板上、施加一电源以在反应空间中产生电浆，以及将一含钨气体供应到基板上，且含钨气体的供应是在供应还原气体的同时间歇地进行。
[0012]还原气体以及含钨气体可通过彼此独立的路径被供应至基板上。
[0013]电源的施加可在供应还原气体的同时间歇地进行，且含钨气体的供应可在施加电源以于反应空间中产生电浆的同时进行。
[0014]电源的施加可在供应含钨气体之前开始。
[0015]此方法可更包含在供应还原气体之前将一含硅气体供应至基板上。
[0016]含硅气体的供应可在供应还原气体之前完成。
[0017]电源的施加可在完成含钨气体的供应时完成。
[0018]此方法可更包含在没有施加电源时吹除反应空间。
[0019]根据另一示例性实施例，薄膜形成方法包含：将一还原气体供应至位于一反应空间中的一基板上、将一钨薄膜沉积于基板上，以及移除残留在钨薄膜上的多个杂质，且钨薄膜的沉积以及杂质的移除是在供应还原气体的同时交替地进行。
[0020]钨薄膜的沉积可藉由在反应空间中产生电浆并将一含钨气体供应至基板上来进行。
[0021]还原气体以及含钨气体可通过彼此独立的路径被供应至基板上。
[0022]此方法可更包含在供应还原气体之前于基板上形成一硅层体。
[0023]钨薄膜的沉积可藉由用钨原子取代含在硅层体中的硅原子来进行。
[0024]杂质的移除可藉由在反应空间中产生电浆并停止将含钨气体供应至基板上来进行。
[0025]此方法可更包含在沉积钨薄膜以及移除杂质之间吹除反应空间。
[0026]吹除反应空间可通过没有在反应空间中产生电浆的方式来进行。
[0027]还原气体可包含氢气，含钨气体可包含六氟化钨气体，且杂质可包含氟成分。
[0028]有利功效
[0029]在根据一示例性实施例的薄膜形成方法中，可藉由交替地重复进行沉积钨层体的制程以及移除含在钨层体中的杂质的制程，而形成薄膜应力降低且杂质浓度降低的钨薄膜。
[0030]并且，可藉由在移除含在钨层体中的杂质之前吹除反应气体来提升移除杂质的制程的效率，且因此将钨层体中的氟成分的含量减少至无法通过成分分析侦测到氟成分的含量的低氟钨W(LWF)的程度。
附图说明
[0031]图1为绘示根据一示例性实施例的基板处理设备的示意图；
[0032]图2为根据一示例性实施例的气体喷射单元的示意图；
[0033]图3为绘示图2中的气体喷射单元的分解图；
[0034]图4为绘示根据一示例性实施例形成电浆的状态的图；
[0035]图5为表示根据一示例性实施例的薄膜形成方法的示意性流程图；
[0036]图6为用于解释根据一示例性实施例的薄膜形成方法的制程循环的图；且
[0037]图7为用于解释在制程循环中用于形成薄膜的各个制程的图。
具体实施方式
[0038]以下，将参照相关附图详细描述具体实施例。然而，本专利技术可用不同的形式实施且不应以于此阐述的实施例为限。这些实施例反而是被提供而使本专利技术能被透彻且完整地理解，且将完整地将本专利技术的范围传达给本领域普通技术人员。
[0039]也将理解的是，当层体、薄膜、区域或板体被称作位于另一者“上”时，它能直接位于另一者上，或者是也能有一或多个中间层、薄膜、区域或板体存在。
[0040]并且，如“之上”、“顶”及“之下”或“底”等空间相对用语可于此用于方便描述附图中绘示的某一个元件或是对另一个一或多个元件或一或多个特征的特征关系。将理解的
是，空间相对用语旨在涵盖装置在使用或运作中除了附图中描绘的方位以外的不同方向。在附图中，为了清楚说明，层体以及区域的厚度被夸大。在附图中，通篇相似的标号指相似的元件。
[0041]图1为绘示根据一示例性实施例的基板处理设备的示意图。并且，图2为根据一示例性实施例的气体喷射单元的示意图，且图3为绘示图2中的气体喷射单元的分解图。并且，图4为绘示根据一示例性实施例形成电浆的状态的图。
[0042]请参阅图1至图4，根据一示例性实施例的基板处理设备作为用于形成如钨薄膜的薄膜的设备，且包含腔体10、基板支撑单元20、气体喷射单元30以及气体供应单元40。基板支撑单元20用于支撑位于腔体10中的基板S。气体喷射单元30位于腔体中以面对基板支撑单元20而用于朝基板支撑单元20喷射制程气体。气体供应单元40用于将气体供应到气体喷射单元30。并且，基板处理设备可更包含用于施加电源以于腔体10中产生电浆的射频电源供应器50以及用于控制射频电源供应器50的控制单元(未绘示)。于此，用于供应第一气体的第一气体供应路径以及用于供应第二气体的第二气体供应路径独立地形成于气体喷射单元30中。
[0043]腔体10提供预设反应空间且维持预设反应空间的密封。腔体10可包含本体1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种薄膜形成方法，包含：将一还原气体供应至位于一反应空间中的一基板上；施加一电源以在该反应空间中产生电浆；以及将一含钨气体供应到该基板上，其中该含钨气体的供应是在供应该还原气体的同时间歇地进行。2.如权利要求1所述的方法，其中该还原气体以及该含钨气体通过彼此独立的路径被供应至该基板上。3.如权利要求1所述的方法，其中该电源的施加是在供应该还原气体的同时间歇地进行，并且该含钨气体的供应是在施加该电源以于该反应空间中产生电浆的同时进行。4.如权利要求3所述的方法，其中该电源的施加是在供应该含钨气体之前开始。5.如权利要求1所述的方法，更包含在供应该还原气体之前将一含硅气体供应至该基板上。6.如权利要求5所述的方法，其中该含硅气体的供应会在供应该还原气体之前完成。7.如权利要求3所述的方法，其中该电源的施加会在完成该含钨气体的供应时完成。8.如权利要求3所述的方法，更包含在没有施加该电源时吹除该反应空间。9.一种薄膜形成方法，包含：将一还原气体供应至位于一反应空间中的一基板上；将一钨薄膜沉积于该基板上；以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵一衡，金英云，
申请(专利权)人：周星工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：