[发明专利]使用斜降流量的反应气体进行等离子体辅助循环沉积的方法

权利要求书

1.一种通过等离子体辅助循环沉积来形成氮化物或氧化物膜的方法，包括：

(i)将第一反应物、第二反应物及前体馈送到放置有衬底的反应空间中，所述第二反应物由含氢化合物或含氧化合物构成，其中所述第二反应物以第一流量比流动，其中流量比定义为所述第二反应物的流动速率与所述反应空间中流动的气体的总流动速率的比率；

(ii)停止馈送所述前体，而以从所述第一流量比逐渐降低至第二流量比的流量比连续地馈送所述第一反应物和所述第二反应物，同时对所述反应空间施加RF功率以使所述衬底暴露于等离子体；以及

(iii)重复步骤(i)和(ii)直至获得所希望厚度的所述氮化物或氧化物膜。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述等离子体辅助循环沉积是循环等离子体增强化学气相沉积(循环PECVD)，其中在整个步骤(i)和(ii)中连续地供应RF功率。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述等离子体辅助循环沉积是等离子体增强原子层沉积(PEALD)，其中在步骤(i)期间未供应RF功率。

4.根据权利要求3所述的方法，其中PEALD的重复循环还包括：

(ia)在步骤(i)之后，净化所述反应空间，同时连续地供应所述第一反应物和所述第二反应物，而不供应所述前体并且不施加RF功率；以及

(iia)在步骤(ii)之后，净化所述反应空间，同时连续地供应所述第一反应物或所述第一反应物和所述第二反应物。

5.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(ii)中，所述第二流量比是零。

6.根据权利要求2所述的方法，其中在步骤(ii)中，所述第二反应物的流量斜降。

7.根据权利要求4所述的方法，其中在步骤(ii)中，所述第二反应物的流量斜降。

8.根据权利要求4所述的方法，其中在步骤(iia)中，所述第二反应物的流量保持在所述第二流量比。

9.根据权利要求4所述的方法，其中在步骤(i)中，所述第二反应物的流量在步骤(i)开始时以所述第二流量比起始，并且从所述第二流量比斜升至所述第一流量比。

10.根据权利要求7所述的方法，其中在步骤(ii)中，所述第二反应物的流量以恒定速率斜降。

11.根据权利要求7所述的方法，其中在步骤(ii)中，所述第二反应物的流量逐步地斜降。

12.根据权利要求4所述的方法，其中在步骤(ii)中，RF功率斜升，而所述第二反应物的流量斜降。

13.根据权利要求4所述的方法，其中在步骤(ii)中，所述第二反应物的流量在步骤(ii)结束之前斜降至所述第二流量比并且保持在所述第二流量比，直至步骤(ii)结束。

14.根据权利要求13所述的方法，其中在步骤(ii)中，在所述第二反应物的流量保持在所述第二流量比时的RF功率高于在所述第二反应物的流量斜降时的RF功率。

15.根据权利要求4所述的方法，其中在步骤(i)至步骤(iia)中，所述第一反应物的流量以补偿所述第二反应物的流量变化的方式改变，由此使所述第一反应物的流量与所述第二反应物的流量的总和保持恒定。

16.根据权利要求4所述的方法，其中所述PEALD的重复循环还包括供应不同于所述第一反应物和所述第二反应物的净化气体。

17.根据权利要求1所述的方法，其中所述氮化物或氧化物膜是氮化硅膜或氧化硅膜，并且所述前体含有硅。