，当沉积用于半导体器 件的薄膜时，合乎期望的是设定约400°C或更低的温度，以减少衬底内的杂质扩散。例如， 通过衬底加热单元300调节的衬底10的温度可以为约400°C或更低，约300°C或更低，约 200°C或更低，或约100°C或更低，但可以不限于此。
[0054] 在本公开的一实施方式中，当通过使用图1的装置制备无机薄膜时，可在衬底上 形成具有在约500Λ至约2,00〇Λ范围内的厚度的Si02无机薄膜或Si 3n4无机薄膜。
[0055] 图2是根据本公开的一实施方式示出的包括多个等离子体模块的用于无机薄膜 的制备装置的示意图。
[0056] 如图2所示，在根据本公开的实施方式的用于多层无机包封膜的制备装置中，无 机薄膜沉积单元400可以包括多个源等离子体模块410和多个反应物等离子体模块420,但 可以不限于此。源等离子体模块410和反应物等离子体模块420中的每个可以分别包括硅 源和反应物气体。可将硅源和反应物气体以等离子体状态注入到衬底10上并持续短时间 段，并且然后进行评价，但可以不限于此。
[0057] 在本公开的一实施方式中，当通过使用图2的装置制备无机薄膜时，Si02无机薄 膜、Si3N4无机薄膜、和/或SiO 2与Si 3N4的混合物无机薄膜可以在衬底上分层形成，其具有 在约500?至约ZOOOA范围内的厚度。
[0058] 在本公开的一实施方式中，无机薄膜沉积单元400可以被配置成：多个源等离子 体模块410和多个反应物等离子体模块420交替布置，但可以不限于此。
[0059] 在本公开的一实施方式中，根据源等离子体模块410和反应物等离子体模块420 的构造，无机薄膜可具有纳米级层状结构和/或混合的结构。
[0060] 在本公开的一实施方式中，在无机薄膜沉积单元400中进行等离子体处理的情况 下，等离子体处理可由源等离子体模块410和反应物等离子体模块420同时或交替地进行， 但可以不限于此。例如，如果源等离子体处理和反应物等离子体处理在每个独立的反应器 中同时进行，则无机薄膜在衬底上混合。又如，如果源等离子体处理和反应物等离子体处理 在每个独立的反应器中交替进行，则无机薄膜在衬底上分层。
[0061] 在本公开的一实施方式中，如图3A中所示，无机薄膜沉积单元包括：源等离子体 模块410,第一反应物等离子体模块420和第二反应物等离子体模块430。如果等离子体处 理由源等离子体模块410、第一反应物等离子体模块420和第二反应物等离子体模块430 同时进行，则无机薄膜在衬底上混合，但不具有层之间的区别。例如，如果通过将作为源的 硅源注入源等离子体模块410中，将作为反应物气体的氧气注入第一反应物等离子体模块 420中，并将作为反应物气体的氮气注入第二反应物等离子体模块430中来进行等离子体 处理，则在衬底上形成混合有SiOjP Si 3N4的无机薄膜。
[0062] 在本公开的一实施方式中，热处理可以通过使用装置进行，该装置作为无机薄膜 沉积单元包括：源等离子体模块410,多个第一反应物等离子体模块420和多个第二反应物 等离子体模块430,如图3B中所示。通过使用源等离子体模块410与第一反应物等离子体 模块420,执行第一等离子体处理。然后，在衬底10由衬底输送单元200移动后，通过使用 源等离子体模块410和第二等离子体模块430执行第二等离子体处理。在这种情况下，无机 薄膜分层形成在衬底上。例如，在通过注入作为源的硅源到源等离子体模块410,并且注入 作为反应物气体的〇2到多个第一等离子体模块420中，进行第一等离子体处理之后，通过 注入作为反应物气体的N到多个第二反应物等离子体模块430中执行第二等离子体处理。 结果，Si02薄膜和Si 3N4薄膜相互分层形成在衬底上。
[0063] 另外，虽然未示出，但根据本公开的实施方式，多层无机薄膜制备装置可包括控制 器，但可以不限于此。控制器可耦合到衬底装载单元、衬底输送单元、衬底加热单元和薄膜 沉积单元，并控制制备无机薄膜所需的条件。例如，控制器可在无机薄膜的沉积期间调节反 应物等离子体和源等离子体的强度、波长、占空比和注射时间，但可以不限于此。
[0064] 图4是根据本公开的一实施例所示出的SiOj莫的厚度的曲线图。如图4所示，在 衬底上按照每分钟？3(XA至450/1的厚度形成根据本公开的一实施方式所述的无机薄膜。
[0065] 本公开的上述说明出于解释说明的目的提供，并且本领域技术人员将理解可进行 各种改变和修改但不改变本公开的技术构思和基本特征。因此，显然上述实施方式在各个 方面是说明性的，并不限制本公开。例如，描述为单一类型的每个组件可以分散方式来实 现。同样，描述为分散的组件可以组合方式来实现。
[0066] 本公开的范围由以下权利要求来限定而不是由实施方式的具体描述来限定。应当 理解，由权利要求及其等同方案的含义和范围构思的所有修改和实施方式均包括在本公开 的范围内。
【主权项】
1. 一种用于无机薄膜的制备方法，所述方法包括： 通过交替使用娃源和反应物气体对衬底进行等离子体处理；并且 使所述娃源和所述反应物气体在所述衬底的表面上反应W在所述衬底上形成无机薄 膜， 其中通过使用所述娃源和所述反应物气体进行的所述等离子体处理分别在彼此独立 的等离子体模块中进行。2. 根据权利要求1所述的制备方法，其包括： 将通过交替使用所述娃源和所述反应物气体对所述衬底进行的所述等离子体处理重 复一次或多次。3. 根据权利要求1所述的制备方法， 其中所述娃源包括娃前体和惰性气体。4. 根据权利要求1所述的制备方法， 其中所述惰性气体包括选自由Ar、He、化、W及它们的组合组成的群组中的成员。5. 根据权利要求1所述的制备方法， 其中所述反应物气体包括选自由N2、H2、02、N20、NH3、W及它们的组合组成的群组中的成 员。6. 根据权利要求1所述的制备方法，其还包括： 在400°C或400°CW下的溫度下加热所述衬底。7. 根据权利要求1所述的制备方法， 其中所述无机薄膜的厚度是从300A至2,000A。8. 根据权利要求1所述的制备方法， 其中所述形成所述无机薄膜通过使用化学气相沉积法或原子层沉积法来进行。9. 根据权利要求1所述的制备方法， 其中通过使用所述娃源和所述反应物气体进行的所述等离子体处理在彼此独立的等 离子体模块中同时或交替地进行。10. -种用于形成无机薄膜的制备装置，其包括： 用W装载衬底的衬底装载单元； 连接到所述衬底装载单元并被配置成交替移动所述衬底的衬底输送单元； 在所述衬底输送单元下方提供的并被配置成加热所述衬底的衬底加热单元；W及 无机薄膜沉积单元，其用W在所述衬底上形成无机薄膜， 其中所述无机薄膜沉积单元包括多个源等离子体模块W及多个反应物等离子体模块， 并且 其中使所述衬底输送单元在所述源等离子体模块和所述反应性等离子体模块之间交 替移动W在所述衬底上沉积所述无机薄膜。11. 根据权利要求10所述的制备装置， 其中所述源等离子体模块中的每一个通过使用包含娃前体和惰性气体的娃源进行等 离子体处理。12. 根据权利要求10所述的制备装置， 其中所述反应物等离子体模块中的每一个通过使用反应物气体进行等离子体处理，所 述反应物气体选自由成、&、〇2、成0、N&W及它们的组合组成的群组。
【专利摘要】本发明涉及无机薄膜的制备方法以及用于所述无机薄膜的制备装置。所述无机薄膜的制备方法包括通过交替使用硅源和反应物气体对衬底进行等离子体处理；并且使所述硅源和所述反应物气体在所述衬底的表面上反应以在所述衬底上形成无机薄膜，其中通过使用所述硅源和所述反应物气体进行的所述等离子体处理分别在每个独立的等离子体模块中进行。
【IPC分类】H01L21/02, C23C16/44
【公开号】CN105316650
【申请号】CN201510459106
【发明人】徐祥准, 赵成珉, 刘址范, 郑昊均
【申请人】成均馆大学校产学协力团
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年7月30日