ALD循環(huán)僅為各種ALD工藝循環(huán)的示例，在這些 ALD工藝循環(huán)中，通過交替前驅(qū)物和/或共反應(yīng)物的層來形成沉積層。
[0035] 沉積工藝條件可為適用于所使用的特定次序的任何條件。舉例而言，在非共流的 次序中，金屬鹵化物可以從約40、50或60sccm至約90、100或IlOsccm的速率流動，其中腔 室壓強為從約2、4或6T至約36、38、40或42T。清除和泵送時間范圍可從約2、4或6秒至 約18、20或22秒。暴露時間范圍可從約3、5或7秒至約48、50或52秒。鋁烷前驅(qū)物和/ 或穩(wěn)定化胺可以約450、500或550sccm至約950U000或1050sccm的速率流動，其中腔室 壓強為約2、4或6T至約38、40或42T。清除和泵送時間范圍可從約2、4或6秒至約18、20 或22秒。暴露時間范圍可從約3、5或7秒至約18、20或22秒。烷基鋁前驅(qū)物可以約450、 500或550sccm至約950、1000或1050sccm的速率流動，其中腔室壓強為約2、4或6T至約 38、40或42T。清除和泵送時間范圍可從約2、4或6秒至約18、20或22秒。在使用第四前 驅(qū)物（亦即DMEA或DMCA)的實施方式中，前驅(qū)物可以從約40、50或60sccm至約90、100或 IlOsccm的速率流動，其中腔室壓強為從約2、4或6T至約36、38、40或42T。在一些實施方 式中，第四前驅(qū)物可通過安瓿而與鋁烷前驅(qū)物一起流動，或第四前驅(qū)物與鋁烷前驅(qū)物可在 蓋處混合。在一些實施方式中，清除和泵送時間將與鋁烷前驅(qū)物的時間相配。在一或多個 實施方式中，在約250、275或300°C至約450、475或500°C的溫度下對膜進行沉積后退火。
[0036] 在涉及共流的實施方式中，金屬鹵化物可以從約40、50或60sccm至約90、100或 IlOsccm的速率流動，其中腔室壓強為從約2、4或6T至約36、38、40或42T。清除與泵送時 間范圍可從約2、4或6秒至約18、20或22秒。暴露時間范圍可從約3、5或7秒至約48、50 或52秒。鋁烷和烷基鋁前驅(qū)物可以約450、500或550sccm至約950U000或1050sccm的 速率共同流動，其中腔室壓強為約2、4或6T至約38、40或42T。清除和泵送時間范圍可從 約2、4或6秒至約18、20或22秒。暴露時間范圍可從約3、5或7秒至約18、20或22秒。 在有第四前驅(qū)物的實施方式中，條件則依循上述條件。
[0037] 前驅(qū)物和/或反應(yīng)物可為氣體或蒸汽狀態(tài)、或能用于氣相沉積工藝的其他物質(zhì)狀 態(tài)。在清除期間，一般而言，惰性氣體被引入至處理腔室中以清除反應(yīng)區(qū)或另外移除反應(yīng)區(qū) 中的任何殘余反應(yīng)性化合物或副產(chǎn)物。或者，清除氣體可于整個沉積工藝中持續(xù)地流動，使 得在前驅(qū)物與共反應(yīng)物的脈沖之間的時間延遲期間僅有清除氣體流動。
[0038] 本文所使用的沉積氣體或工藝氣體是指單一氣體、多種氣體、含有等離子體的氣 體、氣體和/或等離子體的組合。沉積氣體可含有至少一種用于氣相沉積工藝的反應(yīng)性化 合物。所述反應(yīng)性化合物在氣相沉積工藝期間可為氣體、等離子體、蒸汽的狀態(tài)。工藝也可 含有清除氣體或載氣，且不含反應(yīng)性化合物。
[0039] 本文中所使用的"基板表面"是指任何基板或形成在基板上的材料表面，在制造 工藝期間于所述基板或材料表面上執(zhí)行膜處理。舉例而言，在其上能執(zhí)行處理的基板表面 根據(jù)應(yīng)用而包括諸如硅、氧化硅、應(yīng)變硅、絕緣體上硅（SOI)、碳摻雜的氧化硅、氮化硅、摻 雜硅、鍺、砷化鎵、玻璃、藍寶石之類的材料以及任何其他材料，比如金屬、金屬氮化物、金屬 合金以及其他傳導(dǎo)性材料。在基板表面上的阻擋層、金屬或金屬氮化物包括鈦、氮化鈦、氮 化鎢、鉭和氮化鉭、鋁、銅或能用于裝置制造的任何其他導(dǎo)體或傳導(dǎo)性或非傳導(dǎo)性阻擋層。 基板可具有各種尺寸，比如直徑為200mm或300mm的晶片以及矩形或方形板。可在其上 使用本發(fā)明的實施方式的基板包括、但不限于半導(dǎo)體晶片，例如結(jié)晶硅（例如Si〈100>或 Si〈 111 >)、氧化硅、應(yīng)變硅、硅鍺、摻雜或未摻雜的多晶硅、摻雜或未摻雜的硅晶片、III-V族 材料（比如GaAs、GaN、InP等）以及圖案化或未圖案化的晶片?；蹇杀┞队陬A(yù)處理工藝， 以拋光、蝕刻、還原、氧化、羥基化、退火和/或烘烤基板表面。
[0040] 在一些實施方式中，可在等離子體增強原子層沉積（PEALD)工藝期間形成一或多 層。在一些工藝中，等離子體的使用提供了充足的能量，以促使物種進入激發(fā)態(tài)而使表面反 應(yīng)變得可行與可能?？沙掷m(xù)地或脈沖式地將等離子體導(dǎo)入工藝。在一些實施方式中，使用 前驅(qū)物（或反應(yīng)性氣體）和等離子體的連續(xù)脈沖來處理層。在一些實施方式中，反應(yīng)試劑 可本地地（亦即在處理區(qū)域內(nèi)）或遠程地（亦即在處理區(qū)域外部）離子化。在一些實施方 式中，遠程離子化可在沉積腔室的上游處進行，使得離子或其他高能或發(fā)光物種不直接接 觸沉積的膜。在一些PEALD工藝中，從處理腔室外部產(chǎn)生等離子體，比如通過遠程等離子體 發(fā)生器系統(tǒng)來從處理腔室外部產(chǎn)生等離子體。等離子體可通過本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的任 何適合的等離子體產(chǎn)生工藝或技術(shù)而產(chǎn)生。舉例而言，等離子體可通過微波（MW)頻率發(fā)生 器或射頻（RF)發(fā)生器中的一或多個來產(chǎn)生?？筛鶕?jù)所使用的具體反應(yīng)性物種來調(diào)整等離 子體的頻率。合適的頻率包括、但不限于2MHz、13. 56MHz、40MHz、60MHz以及100MHz。雖然 在本文所揭露的沉積工藝期間可使用等離子體，但應(yīng)注意到等離子體可并非必須。實際上， 其他實施方式涉及在沒有等離子體的非常溫和的條件下的沉積工藝。
[0041] 根據(jù)一或多個實施方式，在形成層之前和/或之后對基板進行處理。此處理可在 同一腔室中或在一或多個分開的處理腔室中進行。在一些實施方式中，基板從第一腔室移 動至分開的第二腔室以進行進一步處理?；蹇蓮牡谝磺皇抑苯右苿又练珠_的處理腔室， 或者基板可從第一腔室移動至一或多個移送腔室，然后再移動至所需的分開的處理腔室。 因此，處理設(shè)備可包括與移送臺連通的多個腔室。此種類的設(shè)備可稱為"群集工具"或"群 集式系統(tǒng)"及類似設(shè)備。
[0042] 一般而言，群集工具是一種包括多個腔室的模塊化系統(tǒng)，這些腔室執(zhí)行各種功能， 包括基板中心尋找與定向、除氣、退火、沉積和/或蝕刻。根據(jù)一或多個實施方式，群集工具 包括至少第一腔室和中央移送腔室。中央移送腔室可容納能于處理腔室和裝載鎖定腔室 之間往返移動基板的機械手。移送腔室通常保持在真空條件下，并且提供了中間臺以使基 板從一個腔室往返移動至另一腔室和/或至位于群集工具的前端的裝載鎖定腔室?？蛇m用 于本發(fā)明的兩種熟知群集工具為可從加州圣克拉拉市的應(yīng)用材料公司得到的Centum? 與Endura?。一個這種階段式真空基板處理設(shè)備的細節(jié)揭示于Tepman等人的美國專 利第5, 186, 718號中，該專利于1993年2月16日核準(zhǔn)，名稱為"Staged-Vacuum Wafer Processing Apparatus and Method"（階段式真空晶片處理設(shè)備和方法）。然而，可為了執(zhí) 行本文所述工藝的具體步驟的目的而改變腔室的精確布置和組合?？墒褂玫钠渌幚砬皇?包括、但不限于循環(huán)層沉積（CLD)、原子層沉積（ALD)、化學(xué)氣相沉積（CVD)、物理氣相沉積 (PVD)、蝕刻、預(yù)清潔、化學(xué)清潔、熱處理（比如RTP)、等離子體氮化、除氣、定向、羥基化以及 其他基板工藝。通過在群集工具上的腔室中實施工藝，能避免因大氣雜質(zhì)所致的基板表面