TW201133562A - Method for forming laminated structure including amorphous carbon film - Google Patents

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Mitsuhiro Okada
Yukio Tojo
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Tokyo Electron Ltd
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201133562 ' 六、發明說明： 本申凊案係主張曰本專利申請案第2〇1〇_〇23922號之優先 ί於ί申請於2〇10年2月5日，且其全文係以參考文獻之方式合 【發明所屬之技術領域】 =明係關於用以形成疊層狀結構 = 在於目標物(例如半導體晶圓)上之下^ =的非曰曰她。此處所用之「半導體處理」一詞包含各種勢程， 導預定圖案中形成半導體層、絕緣層、和 二，‘物例如半_晶圓或用於(平面顯示器， 連接至轉齡置之佈_、具有待 【先前技術】 :由==^；一號) 之薄對於存在於其下方之下方層或待形成於其上 【發明内容】 本發明之一目的係提供—種用 的黏著性的方法和設備。本發明卩2方=和非晶碳膜之間 非晶碳膜和上賴之間_著性的方法和1 罐供—種用以改善 依據本發明之第一態樣，係提供 上之疊層狀結構的形成方法，包含 t非晶碳膜於下方層 方層上，而形成含精由將有機矽氣體供應到下 將含有一氣體二層二層^ 2〇1133562 g初始層於其表面上之下謂上藉由__姐來形成非晶 依據本發明之第二態樣，係提供一種依據第—能樣 庳至碳膜之後’ _法更包含：藉由將^♦氣體供 二至丨^曰曰碳臈上，而形成含Si_c鍵之中間層於 ς 上數ί由:ΐ氮反應ΐ氣體和有機矽氣體交替地供：非晶ί膜 升)成二，在形ΐ有中間層於其表面上之非晶碳膜上藉由熱薄膜 ^上方㈣喊含氮化㈣及具有預定厚紅阻峨；以及形成含 ==膜於阻隔膜上’使得上方膜在4層狀結構中係位於非^ ，據本發明之第二祿’係提供—種依據第—態之 ，，膜上，而形成含Sl_c i二 金猎由將含碳反應性氣體和有機矽氣體非i 成含撕以及具有預定厚度以;== ^._膜上’使得上方膜在4層狀結構中係位於非= 依據本發明之第四態樣，係提供一種依據 其中在形成非晶碳膜之後，此方法更包含 :j之f法， 應到非晶碳膜上，而在非晶碳膜之氣體供 成含Si-C鍵之中間層然後形成含碳二‘ ·成苎來形 ，性㈣環境中，在含碳化矽薄膜上執 =之 於非晶碳膜之上。 寸上方膜在豐層狀結構中係位 ?據本發明之第五恶樣，係提供 上之疊層狀結構的軸設備，包含· 韻於下方層 方層之目標物；處理氣體供應機構：容納J有下 室中；加熱機構，用以活化通入處理 201133562 在處理腔室t之目標物;抽氣機構 至内邛抽出；以及控制器，用以控制 將虱體從處理腔 儲存有控制程式之非暫態儲存媒體，二 ^作’此控制器包含 此設備以執行如第一態樣所述之方法。田仃上制程式時，可控制 本發明之其它目的和優點將於以下 此說明當為顯而易知的，或者其 疋出，且其部份由 彻指出的手段和組合當可了解；^本本=而藉由以 乃之目的和優點。 【實施方式】 本發明之實施例將參照隨附之圖式而加 中，具有實質上綱功能和佈置之構成 ^ °在以下說明 所標示，且只有在需要時會做重複性的說明。’、目同之元件符號 「第一實施例」 0 1為依據弟一實施例，展示薄膜开;;占古、t ,,ί ί ;;;r〇:: 腔室中，膜2係做為 接著’，步驟t2所示，處理腔室内之壓力從大氣壓 t川Xl〇帕)被減低到預定真空度，例如小於0.1托耳(】3.3 接著’如步驟t3所示，在處理腔室内之壓力變得穩定， f目標物加_例如約5坑之溫度。再者，將處理腔室内之| 攸小於〇.1托耳之預定真空度增加到〇 ]托耳(13 3帕）。 所示’在處理腔室内之壓力和目標物之溫度變 侍％疋之後，肸有機矽氣體供應到si〇2膜2表面上，使得含別七 201133562 鍵之初始層3被形成在Si〇2膜2表面上(見圖2B)。例如，有機石夕 氣體可為含矽之胺化化合物氣體。含矽之胺化化合物氣體的例子 有 BAS (丁基胺基石夕烧，butylamino silane)、BTBAS (二(三級丁基 胺基)石夕烧，bistertialbutylamino silane)、DMAS (二曱基胺基石夕烧， dimethylamino silane)、BDMAS (二（雙曱基胺基）矽烷）， bisdimethylamino silane)、TDMAS (三（二曱基胺基）矽烧， tridimethylamino silane)、DEAS (二乙基胺基矽烷，diethylamino silane)、BDEAS (二(雙乙基胺基)石夕烧，bisdiethylamino silane)、 DPAS (二丙基胺基石夕烧 ’ dipropylamino silane)、以及 DIPAS (二異 丙基胺基石夕烧，diisopropylamino silane)。在此實施例中，係使用 BTBAS以達成此目的。 在此實施例中，將形成初始層3之步驟t4設定為使用以下處 理條件： BTBAS流速：1到l，〇〇〇SCCm ’ 例如i〇〇sccm 處理時間.0.1到6〇niin，例如1 min ; 處理溫度.20到750°C，例如550°C ;以及 處理壓力：0.05到5〇Torr，例如0.1托耳(13,3帕）。 然後，如步驟t5所示，將目標物加熱到薄膜形成溫度，並將處 理腔室内之壓力增高到薄膜形成壓力。 ,接著’如步驟t6所示’在處理腔室内之壓力與目標物溫度_ 穩定之後’在形成有含Si-C鍵之初始層3於其上之別〇2膜2上藉丨 熱薄膜形成法來形成非晶碳膜4(見圖2〇。非晶碳膜4係藉由將 碳氫化合物氣體之_形成氣體供剌目標物上並熱分齡^ 化合物而形成。碳氫化合物氣體之例子有(：11 、 ^^ 處理ίί貫施射’將軸非晶碳膜4之步驟t6設定為使用以] C2I-I4 流速·· 1 到 5,000 sccm，例如】，_ sccm ; 薄膜开》成時間：0.1到600 min，例如丨2 5 ; 6 201133562 _到1·t，例如以及 ϊ:=，650托耳，例如50托耳(卿 時只由:來活化ΐΐϋ詞係定義為用以形成薄膜於目標物上同 或間接體之薄膜形成方法，其中-般是直接 做「熱薄膜形:」 明書中，此種薄膜形成方法係簡單稱 -定所示，對處理腔室内部抽氣，然後將目標物 薄膜形成溫度之溫度，並且將處理腔室内之壓力ί 在低於薄膜形成壓力之壓力。 主刀α又疋 得戶所示’在處理腔室内之壓力和目標物溫度變 ί機魏體供制非晶賴4上。接著，用惰性 t ’训如鼠，；)來清除有機石夕氣體。之後，如圖1巾之步驟^所 二ίΐΐΐ氣體(反應性氣體)。然後’用惰性氣體(例如氮氣)來 /月2 。再者，可重複此交替含有機石夕氣體供應(步驟t8) 以及含氮氣體供應(步驟t9)之循環。 在此例子中，先將含狀鍵之中間層5形成在非晶礙膜4表 =上(見圖2D)。紐’將含Si_c鍵之巾間層5統，並且藉由熱 涛膜形成法將含氮化石夕薄膜6形成在非晶碳膜4上(見圖2E)。之 後，將含有機矽氣體供應(步驟t8)以及含氮氣體供應(步驟t9)重複 數次(ALD處理），使得含氮化矽之阻隔膜沁能藉由熱薄膜形成法 而升f成有預定厚度。當完成步驟則口也，會得到以下狀態：做為 黏著層之非常薄的中間層5位於非晶碳膜4和阻隔膜56之間。然 而，在圖式中，材料層和薄膜之厚度因繪圖之便利而未精確顯示。 例如’用於步驟t8之有機矽氣體係含矽之胺化化合物氣體。 此含矽之胺化化合物氣體之例子有BAS (丁基胺基矽烷， buty]amino silane)、BTBAS (二（三級丁基胺基）矽院， bistei’tialbutylamino silane)、DMAS (二曱基胺基矽烷， dimethylamino silane)、BDMAS (二（雙曱基胺基）矽烷）， bisdimethylamino silane)、TDMAS (三（二曱基胺基）矽烷， tridimethylamino silane)、D:EAS (二乙基胺基矽烷，diethylamino 201133562 silane)、BDEAS (二(雙乙基胺基)石夕烧，bisdiethylamino silane)、 DPAS (二丙基胺基石夕；J：完，dipropylamino silane)、以及 DIPAS (二異 丙基胺基石夕烧，diisopropylamino silane)。在此實施例中，係使用 BTBAS以達成此目的。 ， 在此實施例中，將形成中間層5之步驟t8設定為使用以下處 理條件： BTBAS 流速：1 到].，〇〇〇 seem，例如 100 seem ; 處理時間.0.1到60 m.in，例如5 m:in ; 處理溫度_ 20到750°C，例如550°C ;以及 處理壓力：0.05到50托耳，例如〇·ι托耳(13.3:帕）。 用於步驟t9之含氮氣體之例子有ΝΗ3 (氨）。 在此實施例中，將形成薄膜6之步驟设設定為使用以下處理 條件： ΝΉ3 W速.1 到 5,000 seem，例如]_，〇〇〇 seem ; 處理時間：0.1到60 min，例如5 min ; 處理溫度：20到750。(：，例如550。(：；以及 處理壓力· 0.05到75〇Torr，例如1托耳(133帕）。 、-、八t-在上述處理條件(指「例如」之後的數值)下執行一次(不 ϋ步驟t8㈣之此循環，會形成厚度為約i m^阻隔膜& 上述3理條件下’當執行三次(重複次數為三)含有步驟 、-、=/盾％，會形成厚度為約3nm之阻隔月莫56;當執行五次( 環’會軸厚度為約5 nra之阻隔廣56;當執-ίίίί)此循環，會形成厚度為約10腿之阻隔賴 處理ί ί ί ί，和t9預定次數之後，降低目標解度，同時」 溫度，同時將清丨除_ 之後，將目標物從處理腔㈣之壓力酬大綠 之後將目;Μ勿傳送到另—薄膜形成設備的處理腔室中，） 8 201133562 上方膜7形成在阻隔膜兄上，其 $ 在非晶销4之上。在此實施射，=狀結構中係位 膜以做為阻隔膜56上之上方膜7(見^ VD處理來形成Si02 依據上述之第—實施例，先將含C 為下方層之Si〇2膜2的表面上1此，c=之初始層3形成在做 初始層3的情況相比，有利地改善方形成含Si-C鍵之 黏著性。 卜万層和非晶碳膜4之間的 再者，當將含Si-C鍵之初始層3形#名 2.的表面上，亦有利地改善了非為下方層之Si〇2膜 4的表面粗鍵度被改善的理由之-是在於1度。非曰晶山石炭膜 上。' '、n 所以非 晶碳膜4會較均勻地下f層4 理^體=;=^，採_處 重覆。在這例子中，將r孔脰供應(步驟t9)可交替地 表面上，然二==非_之 =上藉由熱薄膜形成法來形成含氮切面上=1 沒有形成含Si-C鍵之中間層5、或者3、，= 阻_56。因此，與 熱薄膜形成法來形成阻=56 由ALB處理之 7之間的黏著性變得有利地較高 ^乂曰曰石磁4和上方膜 ，膜品質二用：= 性也幾乎不會劣化。 <目松物接觸到大氣，其黏著 重覆Si基，機巧體供應(步驟t8)和含氮氣體供應(步驟⑼ 里復炙=數，展示黏著性檢驗結果之圖表。 ) 為sitt檢驗絲域她__耻賴7 (在此檢驗中 ^來2。㈣之上織_此膠帶嶋作來看是社賴7會被剝 Θ所不’在才欢I双結果中，當將有機石夕氣體供應(步驟⑻ 201133562 和含氮氣體供應(步驟咐替地重覆3次社，上賴7不會被剝 除。另-方面，當未重覆有機石夕氣體供應(步驟 (步驟t9)，則上方膜7會被剝除。 如上所述，當交替地重覆有機石夕氣體供應(步驟t 供應(步驟t9)，與未重覆這些步驟的例子相比 於其上之上方膜7之間的黏著性會有利地改盖。 「第二實施例」 圖4為依據第二實施例，展示薄膜職方法順序之時間表。 圖5A到5F為依據第二實施例，風；分L 十 態的截面示意圖。 展不依此順序之目標物之個別狀 在圖4和圖5A到5F中，與圖】和圖2A到2F相同的部份由 US元件符麟標示，且只有與第—實關不_部份才會加 虛入t圖1解，第二實施例與第—實施例減之處在於，使用供 反^氣驟⑶來取代供應含氮氣體(反應性氣 體之例子有ch4(甲規)、C2H2 (乙块 ，Η4 流速：1 到 5,000 sccm，例如]，〇〇〇似^ :專膜形成時間：αι到3〇min，例如〇.5_ ; ，膜形成溫度：20到75〇ΐ，例如5贼；以及 溥膜形成壓力：0.05到750T〇rr，加上ί > π, 也在第二實補巾，步驟t7^ 帕）。 體供應(步驟t8)以及含石炭氣體供應(步 含有機石夕氣 先將含Si-C鍵之中間層5形成在之;^例子中: 後，將含Si-C鍵之中間層5碳化，且^由韶·^ 圖5D)。然 伽8形成在非晶碳膜4由=膜法將含碳化 應(步驟叫和含碳氣體供應(步石夕氣體供 含碳化石夕之阻厂。腺鮮踩^ 0)重覆數次(ALD處理），使得 夕之阻《 58 ^由熱賴形成法而形成有預定厚度。當 201133562 兀成步驟t8和t2〇，會得到以下业. 層5位於非晶碳膜 $門做為黏著層之非常薄的中間 和薄膜之厚度轉圖之便精而，在圖式中，材料層 因此，與沒有形成含Si_c鍵之 D處理之熱薄膜形成法來 ^ 藉由使 ，用ALD處理之熱薄膜形成法來形者，當藉由 狁’如同在阻隔膜56之情況。因此 ;^、 ’膜品質變得稠 化阻隔層以防止非晶碳膜4被^化m58可做為报好的氧 隔臈58於其上之目標物接觸 二：，形成有阻 「第三實施例」 /、黏者性也幾乎不會劣化。 圖6為依據第三實施例，展示 據第三實施例，展示依 成；二，;= 而執订退火處理之步，驟m來取代步驟t8和t9。 们戍y乱月丑 r隹右三實施例中’在步驟t7之後’如步驟t30所示，供 含，，，，層5被職在非晶韻4表 " σ人應/主思，當此步驟被執行一段時間，此步驟 成含Si_c鍵之中間層5然後藉由熱薄膜形成法將含 奴化矽溥Μ 9形成於其上之步驟(見圖7E)。 例如’用於步驟t30之有機石夕氣體為含石夕之胺化化合物氣體。 3石夕之胺化化合物氣體的例子有BAS (丁基胺基魏，buty丨㈣⑽ silane) ^ BTBAS (^(-, bistertialbutylaniino s—e)、DMAS (二曱基胺基石夕烧，dimethylamin〇 sil㈣、BDMas (二(雙甲基胺基)矽烷），bisdimethylamino Si[ane)、TDMAS (三(二 201133562 曱基胺基)石夕烧’ tridimethylamino silane)、DEAS (二乙基胺基石夕 烧，diethylamino silane)、BDEAS (二（雙乙基胺基）矽烧， bisdiethylamino silane)、DPAS (二丙基胺基矽烷，dipropylardno silane)、以及 DIMS (二異丙基胺基石夕烧，diiSOpr〇pyiamin〇 s〗〗ane)。 在此實施例中，係使用BTBAS以達成此目的。 在此實施例中’將步驟t30設定為使用以下處理條件： BTBAS 流速.1 到 1，〇〇〇 seem ’ 例如 1.00 seem 處理時間.0.1到60 min.，例如5 tni.n ; 處理溫度.20到750°C，例如55(TC ;以及 處理壓力：0_05到50Torr，例如0.1托耳(13.3帕）。 、在藉由步驟《〇將含Si-C鍵之中間層5和含碳化矽薄膜9形 成在非晶碳膜4上之後，對處理腔室内部抽氣。然後，如步驟 所不，將處理腔室内之壓力增加到高於步驟t3〇之壓力。再者 目標物溫度增加到高於步驟t3〇之溫度。 r ;二著广tT32所示’在處理腔室内之壓力和目標物溫綱 ίϊΐίί上t rf氣體通人處理腔室中而在惰性氣體戰 g目^物上執订退火處理。用於步驟t32中之惰性氣體的例和 在此例子中’將步驟t32言交定為使用以下處理條件： N2 流速.50 至 ij3〇,〇〇〇 sccm，例如 I· sccm 處理時間：0.5到300 min，例如3〇 min ; i f理溫度·: 550到]，2WC，例如80(TC ;以及’ 地理壓力.0.1到760 Ton*，例如400托耳(53 2 亦在第三實施例中，形成含Γ } ，形成法來形成含碳切_者=5 再者，在分別高於藉姐薄膜㈣+ sa讀4表面上 用之壓力和溫度的條件：；下，、切薄膜9 _ 臈9經過退火處理。 、軋版展丨兄中，使含碳化矽萬 因此’與沒有形成含Si_c鍵之 . 膜9未經過退火處_例子相比非日t膜“ t ^碳化石夕薄 非日日石反膜4和上方膜7之間的 201133562 霉占著性變得有利地較高。 如在阻隔瞑56之情;兄夕。涛因膜此9 理，膜品質變得稠密， 阻隔層以防业非晶碟膜4被氧^莫9可做為很好的氧化 化。 ㈣接_从，其轉性錢乎不會劣 「第四實施例」 第四實施例係關於可執行依據第— — 形成方法的薄膜形成設備的—個=。1第二貫施例之每個薄膜 圖8為依據第—到第三實施 _ 7 法之:專膜形成設備的截面示意圖。不可執行母個薄膜形成方 部賴閉‘$ η:包賞1理腔室1〇1，其形狀為具有開放式底 二室位於其中且接近頂部之 月工至101之開放式底部經由密封件1〇4 ^ 不鏽鋼所製成之圓柱狀歧管103相連接(。J D而/、由(例如） 歧管103支稽處理腔室101之底部。將石英 底部，使得晶圓舟1〇5被‘或載出 如)半導體基板祕㈣丨所形成之目標物堆疊在晶圓舟 在此貫施例中’例如，將Si〇2膜形成於每個石夕晶圓】上並做 方層，而在其上形成包含非晶碳膜之疊層狀結構，如上所述‘。曰 圓# 105具有含凹槽之三個支柱106，複數個石夕晶圓！ 曰: .在凹槽上。 〜夂粉 將晶圓舟105透過石英製成之隔熱圓柱1〇7放置於檯座 上。松座108係以旋轉軸110 (其穿透由(例如)不鏽剛製成之 109)支撐’且用以開啟/關閉歧管1〇3之底部。旋轉軸]1〇所穿 之蓋板109的部份裝配有(例如)磁液密封件m，使得旋轉轴〗川 可在氣密式密封狀態中被可旋轉式地支撐。將密封件U2 (例如〇 型環)插在蓋板109周圍和歧管103底部之間，使得處理腔室丨⑴ 201133562 内部可保持密封。例如，將旋轉軸110裝在由升降機構(圖中未示， 例2晶舟升降機)所支撐之臂桿113的末端。升降機構藉由蓋板]〇9 將晶圓舟105上下移動而進出處理腔室1〇1。 薄膜形成設備100包含用以將處理用氣體通入處理腔室1〇1 中之處理氣體供應機構114,以及用以將清除氣體通入處理腔室 101中之清除氣體供應機構U5。 處理氣體供應機構114包含有機矽氣體供應源117、碳氫化合 源118、以及含氮氣體供應源119。清除氣體供應機構 115包含惰性氣體供應源]20。 有機矽氣體供應源117經由流速控制器121a和轉換 2a 相連接。分配喷嘴123由石辦製成，其從外 邛^過歧官103之側壁然後轉彎且垂直向上延伸。分配喷嘴123 部份具有複數個氣體喷孔124’其對應晶圓舟1〇5之晶圓支 ^間距而依預定間隔形成在分配喷嘴123之整個垂直長度上。因 :里俨係幾乎均勻地依水平方向從氣體喷孔124喷向處 合物氣體供應源118，經由流速控制器121b和轉換閥 «ί f2f Tit if ° Π9 向上=夕支管⑽之侧壁然後轉彎且垂直 ，勻乎 >月除氣體供應機構]J5包含惰名卿糾广、广，. 應源120經由流速控體供應源120。惰性氣體供 連接。喷嘴128由石甚=制λ、和轉換閥]22d而與短喷嘴128相 胳降卜斗尸、 、S表成’其從外部穿過歧管’_1〇3側壁，且 將惰1 生氣體從末端依水平方向噴向處理腔室谢二 另一方面，在處理腔室1〇1相對 ^ 侧上，處理腔室101具有形成1^配貧^ 123和⑵之一 令心砥方'其上之抽氣口 129，用以對處理腔 201133562 至101内部抽氣。抽氣口 ι29且 開處理腔室】(M側壁而形成。抽氣口 m方向切 覆蓋’覆蓋件130具有U糊而曰1由抽耽復盘件130所 ιοί。抽氣口覆蓋細沿著㈣室處理腔室 等等之抽氣機構132相連接。！f包含真空栗 ^,^4, ^ 及使稭由抽氧機構132對處理胪宕1ηι 内部抽乳，以移除處理用之處理氣體以及 ⑼ 力调整到處理所需之處理壓力。 工 内之壓 處理腔至10〗由圓柱狀加熱機構133戶斤产植 在此實施例中’加熱機構133用以活化通入ii::i二1 :之亂肢’並加熱由(例如)半導體基板切晶圓1所形成工之目標 薄膜形成設備100包括含有微處理器( 控制在薄臈形成設備1〇〇中之個別 (I 150 ’其 面151 (其包含(例如)鍵盤和顯示器，其中與界 操作薄膜形成設備100之指令，且g j场知作者輪j入 勘之操作狀態的可視化影像)相連ί用以展示薄膜形成設備 再者，控制器150與儲存部152相連 方’即控制器15G之控制程式以控制_怎二=152储存配 各種處理；以及薄膜形成設備⑽之個別1 =便^丁 =處理條件之處理。此配方被儲存在儲存部 或可攜式媒體(例如CD_R0M、_j t l 線上使用配方。 ）予用、，泉路傳达配方而可在 將所?吾配方從儲存部152拮員取出來且由批4 使用者界面：151之指令或類似輸入加以 備100可在控制器150的控制之下依日匕，/專膜形成設 it〇 ㈤之卜依知、所擷取之配方執行預定處 在此實施例中，在控制器150的控制之下，執行依照第-到 201133562 =地執打圖6所示之步驟tl到t7，到m以及ω到m = 依照第-到膜形成^備勤來執行 漏，可在單-處理腔請中 除了形成上方例之每個薄膜形成方法的處理， 氮氣體供應源m，可藉由(例如、二巧二實施例。如果省略含 應源u8通入而執行第1實施例之^^〇體從碳氫化合物氣體供 本發明已參照數個實施例加 述之實施例，且其可依I種^；：=正但本發明並未限定於上 α例如，較佳是改善非晶碳膜和下方声之H » w· 1· 喊膜和上方膜之_黏著性這 ^ :非晶 可被達成。例如，當未形成有上方腊…、二、有延兩者其中之一 改善非晶韻和下方層之_#^ ’/、有步_到t6被執行來 上方膜方層上，且將 膜被形成在梯狀下方層上;二因此’即使非晶碳 會有問題。 、皮形成在梯狀非晶碳膜上也不 在上述實施例中，下方層和 但I方層和±箱縣限砂SiQ=t：^由如2製成， -者可為其它含石夕材料，因為此等和上方膜之每 方層非晶石炭膜和上方膜之、的％以:非晶碳膜和下 在上述貫施例中，係將本發明應用於批次式^形成設備， 201133562 或者，本發，可翻於《板卿成設備。 於以ΐίί貫施例中’展示特定處理條件，但它們只是範例，由 祕ί發明之第—優點(即改善下方層和非晶碳膜4之間的魅从、 係猎由以下方式而獲得：將含Si_c鍵之初始声 ^者性) 面上然後藉㈣卿成法來形成晶碳膜4。θ V下方層表 μ： w本考f明之第二優點（即改善非晶碳膜4和上方膜7之 巧)係藉由以下方式而獲得：將含…二7黏著 石反膜4表面上，然後藉由使用仏 ^ =在非晶 隔膜56或58，其中ALD處理包含來形成阻 驟體供應(步驟ί9)或含碳氣體^ ‘乳體供應(步 的黏和均7之間 f由熱薄膜形成法來形成含碳化销t 層5然後 表面上，然後在分別高於在由執薄膜开本白’土在非晶碳膜 :晶圓]例: 會被惡化。 檟寻專而變化，除非上述之優點 膜，奈料級厚度的薄 膜形成方法可提供:f據此 义非日日奴臈。因此，依據备 g /次上方朕有鬲黏著性 構較佳是應用於做為製^含有非晶碳膜的疊層狀結 f 3廣泛之態樣令並未限定κίίΐ者所知。因此，本發明 細即。所以，在未偏離由附兄明之代表實施例 所界疋之—般發明概念之精神和範田壽=申％專利範圍和其均等物 ’可做各種修正。 201133562 【圖式簡單說明】 合併於本說明書中並構成其一部份之隨附圖式說明了本發明 之實施例，並且連同以上之一般說明與以上之實施例的詳^說 明，用以解釋本發明之原則。 ° 圖1為依據第一實施例，展示薄臈形成方法噸序之時間表； 圖2A到2F為依據第一實施例，展示依此順序之目標物I個 別狀態的截面示意圖； , 圖3為展示黏著性檢驗結果之圖表； 圖4為依據第二實施例，展示薄膜形成方法順序之時間表； 圖5A到5F為依據第二實施例，展示依此順序之目標物I個 別狀悲的截面示意圖； ’' 圖6為依據第三實施例，展示>専膜形成方法順序之時間表. 圖7A到7F為依據第三實施例’展示依此順序之目標S物之個 別狀態的截面示意圖；以及 ^ 圖8為依據第一到第三實施例，展示可執行每個薄膜形成方 法之薄膜形成設備的截面示意圖。 ： 、^ 【主要元件符號說明】 1 秒晶圓 2 Si〇2 膜 3 初始層 4 非晶碳膜 5 中間層 6 含氮化石夕薄膜 7 上方膜 8 含碳化石夕薄膜 9 含碳化石夕薄膜 56 含氮化矽之阻隔膜 58 含碳化矽之阻隔膜 100 薄膜形成設備 201133562 101 處理腔室 102石英頂板 103 歧管 1.04 密封件 105晶圓舟 106 支柱 107隔熱圓柱 108 檯座 109 蓋板 110 旋轉軸 111 磁液密封件 112密封件 113 臂桿 114處理氣體供應機構 115清除氣體供應機構 117 有機矽氣體供應源 118碳氫化合物氣體供應源 119含氮氣體供應源 120惰性氣體供應源 121a流速控制器 121b流速控制器 121c流速控制器 121 d流速控制器 122a轉換閥 122b轉換閥 122c轉換閥 122d轉換閥 123 分配喷嘴 124氣體喷孔 125 分配喷嘴 19 201133562 126 氣體喷孔 128 短噴嘴 129抽氣口 130抽氣口覆蓋件 131氣體出口 132抽氣機構 133 加熱機構 150控制器 151使用者界面 152儲存部 tl~tll/t20/t30~t32 步驟 20

Claims (1)

  1. 201133562 七、申請專利範圍： 1. 含： 種包含非晶碳膜於下方層上之疊層狀結構的形成方法， 包 由將一有機矽氣體供應到該下方層上，而形成一含 卜^之初始層於該下方層之一表面上；以及 上 將含有—碳氫化合物氣體之—賊形成氣體供應到 ^ 二上，而在形成有該初始層於其表面上之該下方層 猎熱溥膜形成法來形成該非晶碳膜。 2·如申％專利㈣第丨項所述之包含非晶碳膜於下方層上之疊層 狀結構的形成方法，其中該下方層係一含矽層。 3. 如申請專利範圍第丨項所述之包含非晶碳膜於下方層上之疊層 狀結構的形成方法，其中該下方層係一 Si〇2層。 4. 如申請專利範圍第1項所述之包含非晶碳膜於下方層上之疊層 狀結構的形成方法，其中該有機矽氣體係一含矽之胺化化入物 氣體。 5.如申請專利範圍第4項所述之包含非晶碳膜於下方層上之疊層 狀結構的形成方法，其中該含石夕之胺化化合物氣體係選自於由 丁基胺基矽烷(butylamino silane)、二（三級丁基胺基）矽烷 (bistertialbutylamino silane)、二曱基胺基矽烷(din^hylamin^ silane)、二(雙曱基胺基)石夕烷（bisdimethylamino Silane)、三(二 曱基胺基）石夕烧(tridimethylamino sUane) '二乙基胺基石夕烧 (die%丨amino silane)、二（雙乙基胺基）矽烷(bisdiethylai仙 silane)、二丙基胺基石夕貌(dipropylamino silane)、以及二異丙基 胺基石夕烧(diisopiOpylamino silane)所構成之群組。 6.如申請專利範圍第i項所述之包含非晶碳膜於下方層上之叠層 21 201133562 狀結構的形成方法’其中該碳氫化合物氣體係選自於由CH4、 C2H2、C2H4、C2H6以及C4H6所構成之群組。 7.如申請專利範圍第1項所述之包含非晶碳膜於下方層上之疊層 狀結構的形成方法，其中形成該初始層之步驟係使用20到 750°C之處理溫度與〇.〇5到50托耳之處理壓力；而形成該非晶 碳膜之步驟係使用300到1，000。〇之處理溫度與1到650托耳 之處理壓力。 8·如申請專利範圍第1項所述之包含非晶碳膜於下方層上之疊層 =結構的形成方法，其中在形成該非晶碳膜之後，該方法更包 •藉由將該有機矽氣體供應到該非晶碳膜上，而形成一含 Si-c鍵之中間層於該非晶碳膜之一表面上； 二藉由將一含氮反應性氣體和該有機矽氣體交替地供應到 該巧晶碳膜上數:欠’而在形成有該巾間層於其表面上之^ 曰曰厌膜上藉由熱薄膜形成法來形成含氛化石夕以及具 度之一阻隔膜；以及 /、 、子 層狀’使得該上方膜在該疊 9· 利範圍第8項所述之包含非^炭膜於下謂上 狀、、^構的形成方法，其中該上方膜係一 Si〇2膜。 日 8 層 22 201133562 利範圍第8項所述之包含非晶破膜於下方層上之疊声 ί、中成方法，其中在形成該中間層與形成該阻隔膜。 =下H2G到75Q°C之處理溫度與⑽5到5Q托耳之處理壓 0 05 $,丨^该有機石夕氣體’以及在20到75〇<t之處理溫度與 • |」〇托耳之處理壓力之下供應該反應性氣體。 /、 利範㈣1項所述之包含非晶碳膜於下方層上之疊声 =、：構的形成方法’其中在形成該非晶碳膜之後，該方法更I 藉由將該有機魏體供應_非晶碳膜上，而形成— h七鍵之中間層於該非晶碳膜之一表面上； 藉由將一含碳反應性氣體和該有機矽氣體交替地供 =晶碳膜上數次，而在職有該巾間層於其表面上之^ 曰曰石反朕上藉由熱薄膜形成法來形成含碳化矽以及具有 度之一阻隔膜；以及 A 、于 含石夕上方膜於該阻隔膜上，使得該上方膜在該疊 層狀結構中係位於該非晶碳膜之上。 申請專利範圍第！3項所述之包含非晶销於下方層上之最 層狀結構的形成方法，其中該上方膜係—Si〇2膜。 立 K如申請專利範圍第13項所述之包含非晶碳膜於下方層上之晶 •層狀結構的形成方法，其中該反應性氣體係選自於由CH i C2H2 ' C2H4、C2H6以及C4H6所構成之群組。 16·如申請專利範圍第13項所述之包含非晶碳膜下方層上之轟 層狀結構的形成方法’其中該上方膜係由CVD形成。 且 17.如申請專利範圍第13項所述之包含非晶碳膜於下方層上之羼 綠結構的形成方法’其中在形成該中間層與形成該&隔膜= 23 201133562 ί ΐΐ下ίί，750°c之處理溫度與〇·05到50托耳之處理 0土05到機石夕氣體，以及在2㈣75(rc之處理溫度與 . 拕耳之處理壓力之下供應該反應性氣體。 〃 第1項所述之包含非晶碳膜於下方層上之 含、^、方法，其中在形成該非晶碳膜之後，該方法更包 石户膜供綱轉晶额上，而在該非晶 ▲然後;形成法來形成-含Si-C鍵之中間 所用形=形成該含碳化彻時 化彻上執行=1;:性氣體環境中’在該含碳 在該，使得該上方膜 層狀、戶=$含非晶碳膜於下方層上之疊 耳之卢㈣A. 2G 75G c之處理溫度與G.G5到5〇托 之eiCn在執行該退火處理中係使用55。到i，200。。 之處理溫度與(U到托耳之處理壓力。 UC Μ. ^述之包含非晶碳膜於下方層上之疊居 半_裝置製程中之-餘刻^狀、、、°構係一硬遮罩’用以做為 含： 種包含非晶碳膜於下方層 上之疊層狀結構的形成設備，包 ί月t用納含有該下方層之—目標物； —處理氣體供應機槿，雨，、；收 ^ 饵稱用以將一處理氣體通入該處理胪 24 21. 201133562 室中； 一加熱機構，用以活化通入該處理腔室中之該處理氣 體，並且加熱容納在該處理腔室中之該目標物； 一抽氣機構，用以將氣體從該處理腔室内部抽出；以及 一控制器，用以控制該設備之一操作，該控制器包含儲 存有一控制程式之一非暫態儲存媒體，當執行該控制程式 時，可控制該設備以執行如申請專利範圍第1項所述之方法。 八、圖式· S 25
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