含硅膜的热原子层沉积的制作方法

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背景技术

半导体设备制造包括微处理器、逻辑和存储设备的制造。半导体设备制造可涉及氧化物膜和/或氮化物膜的沉积。随着半导体行业的设备和特征尺寸不断缩小，以及3-D设备结构在集成电路(IC)设计中变得越来越普遍，沉积保形膜的能力将继续变得重要。半导体设备制造可能涉及氮化物膜的沉积。原子层沉积(ALD)是一种膜形成技术，其非常适合于保形膜的沉积。ALD处理可以包括热ALD和等离子体增强ALD。

这里提供的背景技术是为了总体呈现本公开的背景的目的。当前指定的发明人的工作在其在此背景技术以及在提交申请时不能确定为现有技术的说明书的各方面中描述的范围内既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。

技术实现要素：

本公开的一个方面涉及一种沉积氧化硅膜的方法。该方法包括：在等离子体处理室中提供衬底；在所述等离子体处理室中通过热原子层沉积(热ALD)在所述衬底上沉积第一氧化硅层；以及在所述等离子体处理室中通过等离子体增强原子层沉积(PEALD)在所述衬底上沉积第二氧化硅层。

在一些实施方案中，通过热ALD沉积所述第一氧化硅层包括：将所述衬底加热至升高的温度；将所述衬底暴露于含硅前体以使其吸附到所述衬底的表面上；以及将所述衬底暴露于含氧反应物，同时将所述衬底加热至所述升高的温度以驱动所述含氧反应物和所述含硅前体之间的反应以形成所述第一氧化硅层。在一些实施方案中，所述升高的温度介于约500℃和约750℃之间。在一些实施方案中，所述含氧反应物包括氧气(O2)、臭氧(O3)、过氧化氢(H2O2)、水(H2O)或它们的组合。在一些实施方案中，所述含硅前体包括氨基硅烷。在一些实施方案中，所述等离子体处理室中的室压强等于或大于约7托。在一些实施方案中，通过热ALD沉积所述第一氧化硅层包括：将所述衬底加热至升高的温度；将所述衬底暴露于含硅前体以使其吸附到所述衬底的表面上；以及使氢气(H2)和氧气(O2)流向所述等离子体处理室中的所述衬底，同时将所述衬底在所述升高的温度下加热，其中所述氢气和氧气在所述等离子体处理室内反应，其中所述第一氧化硅层形成在所述衬底上。在一些实施方案中，通过PEALD沉积所述第二氧化硅层包括：将所述衬底暴露于第二含硅前体以使其吸附到所述衬底的表面上；以及将所述衬底暴露于由第二含氧反应物产生的等离子体，其中所述等离子体驱动所述第二含氧反应物的活性物质和所述第二含硅前体之间的反应以形成所述第二氧化硅层。

本公开的另一方面涉及一种沉积氧化硅膜的方法。该方法包括：将衬底加热至升高的温度；在等离子体处理室中将所述衬底暴露于含硅前体以使其吸附到所述衬底的表面上；以及使氢气(H2)和含氧反应物流向在所述等离子体处理室内的所述衬底，其中所述氢气和所述含氧反应物在所述等离子体处理室内反应，其中在所述衬底上形成氧化硅膜层。

在一些实施方案中，所述氢气和所述含氧反应物在所述等离子体处理室内以放热反应彼此原位反应并驱动所述氧化硅膜层的形成。在一些实施方案中，所述升高的温度介于约500℃和约650℃之间。在一些实施方案中，所述等离子体处理室的室压强等于或大于约7托。在一些实施方案中，所述含氧反应物包括氧气(O2)或臭氧(O3)。在一些实施方案中，所述方法还包括：将所述等离子体功率施加到所述等离子体处理室以在所述等离子体处理室中点燃由所述氢气和所述含氧反应物产生的等离子体。在一些实施方案中，使所述氢气和所述含氧反应物流动包括：使所述含氧反应物连续流入所述等离子体处理室；以及以规则的间隔使所述氢气脉冲化进入所述等离子体处理室中。在一些实施方案中，(i)使所述衬底暴露于所述含硅前体以及(ii)使所述氢气和含氧反应物流动是在热原子层沉积(热ALD)处理中循环地执行。在一些实施方案中，(i)将所述衬底暴露于所述含硅前体和(ii)使所述氢气和含氧反应物流动是在热化学气相沉积(热CVD)处理中连续执行的。在一些实施方案中，所述方法还包括：在所述等离子体处理室中通过PEALD在所述衬底上沉积一或多个额外的氧化硅膜层。

本公开的另一方面涉及一种用于沉积氧化硅膜的等离子体装置。所述等离子体装置包括：等离子体处理室；在所述等离子体处理室中用于支撑衬底的衬底支撑件，其中所述衬底支撑件被配置为被加热到升高的温度；喷头，其与所述等离子体处理室流体耦合，以将前体和反应物输送到所述等离子体处理室中；RF电源，其被配置为给所述等离子体处理室中的等离子体供电；以及控制器。所述控制器被配置有用于执行以下操作的指令：将所述衬底加热至升高的温度；在所述等离子体处理室中将所述衬底暴露于含硅前体以使其吸附到所述衬底的表面上；以及使氢气(H2)和含氧反应物流向在所述等离子体处理室内的所述衬底，其中所述氢气和所述含氧反应物在所述等离子体处理室内反应，其中在所述衬底上形成氧化硅膜层。

在一些实施方案中，所述控制器还配置有用于执行以下操作的指令：将等离子体功率施加到所述等离子体处理室以在所述等离子体处理室中点燃由所述氢气和所述含氧反应物产生的等离子体。在一些实施方案中，所述控制器还被配置有用于执行以下操作的指令：在所述等离子体处理室中通过PEALD在所述衬底上沉积一个或多个额外的所述氧化硅膜层。

下面参考附图描述这些和其他方面。

附图说明

图1显示了用于沉积各种膜的示例性热原子层沉积(热ALD)炉式反应器的示意图。

图2显示了示例性等离子体反应器的示意图，该反应器被配置为执行等离子体增强原子层沉积(PEALD)以沉积各种膜。

图3A示出了根据一些实施方案的用于使用热ALD和PEALD来沉积氧化硅膜的示例性处理的流程图。

图3B示出了根据一些实施方案的用于使用热ALD沉积氧化硅膜的示例性处理的流程图。

图4示出了一示例性时序图，其示出了根据一些实施方案的用于沉积氧化硅膜的热ALD循环和PEALD循环。

图5示出了一示例性时序图，其示出了根据一些实施方案的用于沉积具有并流的氢气和含氧反应物的氧化硅膜的热ALD循环。

图6示出了一示例性时序图，其示出了根据一些实施方案的用于以低RF等离子体功率沉积氧化硅膜的热ALD循环。

图7示出了一示例性时序图，其示出了根据一些实施方案的用于在氧化期间以脉冲化氢气流沉积氧化硅膜的热ALD循环。

图8示出了一示例性时序图，其示出了根据一些实施方案的用于沉积氧化硅膜的热ALD循环，其中氧自由基在氧化期间从远程等离子体源产生。

图9示出了一示例性时序图，其示出了根据一些实施方案的具有并流的氢气和氧气的热ALD循环，随后是具有等离子体氧化/氮化的PEALD循环以沉积氧化硅膜。

图10示出了一示例性时序图，其示出了根据一些实施方案的用于沉积氧化硅膜的具有并流的含硅前体、氢气和含氧反应物的热CVD。

图11是根据一些实施方案的用于使用热ALD沉积氧化硅膜的示例性等离子体处理装置的示意图。

图12是用于执行所公开的实施方案的示例性处理工具的示意图。

图13显示了通过热ALD使用几个ALD循环在翅片结构上沉积的氧化硅膜的图像。

具体实施方式

在本公开中，术语“半导体晶片”、“晶片”、“衬底”、“晶片衬底”和“部分制造的集成电路”可互换使用。本领域技术人员应理解术语“部分制造的集成电路”可以指代在集成电路制造的许多阶段中的任何阶段期间的硅晶片。半导体设备工业中使用的晶片或衬底通常具有200mm、300mm或450mm的直径。以下详细描述假设本公开在晶片上实施。然而，本公开不限于此。工件可以具有各种形状、尺寸和材料。除了半导体晶片之外，可以利用本公开的其他工件包括各种制品，例如印刷电路板等。

介绍

含硅膜具有各种物理、化学和机械性能，并且常用于半导体制造工艺。例如，氮化硅、氧化硅或氮氧化硅膜可用作扩散阻挡层、栅极绝缘体、侧壁间隔层、蚀刻停止层、介电膜和封装层。例如，氧化硅膜可以用作半导体设备中的低k介电膜。在各种应用中，含硅膜通过化学气相沉积(CVD)或原子层沉积(ALD)沉积。在各种实施方案中，含硅膜共形地沉积在衬底的特征上。

ALD是一种使用连续自限反应沉积薄层材料的技术。通常，ALD循环包括将至少一种前体递送和吸附到衬底表面，然后使吸附的前体与一种或多种反应物反应以形成部分膜层的操作。清扫步骤通常在前体的输送和一种或多种反应物的输送之间进行。

热ALD使用热量来引起吸附的前体与一种或多种反应物之间的反应。虽然热ALD可以很好地起作用以沉积某些类型的材料，但由于反应完成时间长，因此热ALD通常具有较慢的沉积速率。热ALD通常在非常高的温度下进行，但许多化学前体或反应物可能会在如此升高的温度下分解(例如，热解)。

PEALD使用等离子体来促进吸附的前体和等离子体内的反应物自由基之间的反应。反应物等离子体脉冲化进入沉积室以与吸附的前体反应并形成沉积材料。与热ALD相比，PEALD可以具有更高的沉积速率并且可以在更低的温度下操作。虽然PEALD处理可以克服热ALD的一些缺点，但PEALD处理可能有一些限制。例如，PEALD可能造成等离子体损坏(例如，蚀刻、氧化)衬底，并且这种等离子体损坏可能发生在敏感衬底材料上，所述敏感衬底材料例如硅、锗、硅锗、碳和金属，所述金属例如钼、钨、铜、钴、钌、铑和铱。此外，PEALD可能与某些化学前体不相容。

通过热ALD沉积膜的传统方法是使用炉式反应器或间歇式反应器完成的。一些炉式反应器可以是热壁系统，其具有温度分布更均匀和对流效应减少的优点。

图1显示了用于沉积各种膜的示例性热原子层沉积炉式反应器的示意图。应当理解，热ALD炉式反应器100也可以被替代为热CVD反应器。热ALD炉式反应器100可以包括围绕热ALD炉式反应器100的壁102的多个加热器110。多个加热器110可以提供多个加热区，其允许对沿着热ALD炉式反应器100的轴向温度进行一些控制。在一些实施方案中，热ALD炉式反应器100的温度范围被控制在大约650℃和大约1150℃之间。图1中的热ALD炉式反应器100的实施方案是热壁系统。

热ALD炉式反应器100可以包括彼此堆叠的多个晶片106。每个晶片106可以由晶片支撑件104支撑并由重力保持。沿着热ALD炉式反应器100的竖直方向的晶片与晶片的间距可以是均匀的。这使得能在通过热ALD炉式反应器100的单次运行中批量处理数十或数百个晶片106。热ALD炉式反应器100显示为以竖直分离的方式保持晶片106，但应理解，热ALD炉式反应器100可以以水平分离的方式保持晶片106。

反应物气体130通过流过气体入口122进入热ALD炉式反应器100。反应物气体130可以包括用于吸附的前体，随后是与吸附的前体反应的反应物物质。反应物气体130的流动时序和速率可以通过例如阀和质量流量控制器来控制，如本领域已知的。反应物气体130通过对流循环通过热ALD炉式反应器100并且通过扩散流向晶片106。为了在每个晶片106上沉积薄膜，可以将热ALD炉式反应器100降低至低压并加热至期望的沉积温度，例如大于约700℃、或介于约700℃和约850℃之间，或介于约700℃和约800℃之间的温度。高温驱动反应物气体130之间的化学反应以在每个晶片106上形成薄膜，其中反应物气体130可以以脉冲顺序地输送。反应物气体130通过气体入口122被输送并朝着每个晶片106扩散。过量的反应物气体130可以通过气体出口124离开热ALD炉式反应器100。沉积温度必须保持高的以实现足够的沉积速率，从而实现足够的吞吐量。

各种氧化物和氮化物(例如氧化硅、氮化硅、氮化铝、氧化铝和氧化钛)可以使用热ALD反应器(如图1的热ALD炉式反应器100)沉积。然而热ALD反应器中的此类氧化物和氮化物的沉积可能需要高热预算。例如，对于热ALD，处理温度可能高于700℃。此外，热ALD反应器可能会受到化学耗尽效应的影响，从而导致跨越每个晶片表面以及从反应器顶部到反应器底部通过热ALD反应器的厚度变化。此外，等离子体反应器中的后续晶片处理可能需要在不同工具和平台之间进行转移，从而增加处理时间、处理步骤、成本以及不需要的材料或颗粒与晶片接触的可能性。

图2显示了示例性等离子体反应器的示意图，该等离子体反应器被配置为执行等离子体增强原子层沉积以沉积各种膜。等离子体反应器200包括等离子体处理室210，该等离子体处理室210具有被配置为支撑衬底232的衬底支撑件230。第一气体242可以通过耦合到等离子体处理室210的第一气体入口252被输送到等离子体处理室210中，其中第一气体242可以包括用于吸附到衬底232的表面上的前体。第二气体244可以通过耦合到等离子体处理室210的第二气体入口或喷头254被输送到等离子体处理室210中，其中第二气体244可以包括用于等离子体产生的气体反应物。应当理解，在一些实施方案中，第一气体242可以通过喷头254被输送到等离子体处理室210中。未反应的气体或副产物246可以通过气体出口或泵256离开等离子体处理室210。

等离子体反应器200包括耦合到等离子体处理室210并且被配置为在等离子体处理室210中产生等离子体250的电源240。例如，电源240可以耦合到喷头254或衬底支撑件230。可以将RF电压施加到喷头254的电极，其中可以在间隔开的两个电极之间产生等离子体250。等离子体250可以在相对低的压强下产生。由于等离子体250中自由基的高反应性，因此等离子体250的使用降低了用于在衬底232上生长/形成膜的温度。

各种氧化物和氮化物(例如氧化硅、氮化硅、氮化铝、氧化铝和氧化钛)可以使用如图2的等离子体反应器200之类的等离子体反应器沉积。PEALD处理中的低沉积温度和高反应性自由基会导致许多化学反应方案，这些方案在热ALD处理中是困难的或不可能的。然而，PEALD处理可能会导致衬底损坏，例如敏感衬底上的等离子体损坏或等离子体氧化。

等离子体处理室中的热ALD

本公开涉及在单晶片等离子体反应器中使用热ALD在衬底上沉积氧化物膜和/或氮化物膜。氧化物膜和/或氮化物膜可以是含硅膜，其中含硅膜可以是氧化硅(SiOx)、氮化硅(SixNy)或氮氧化硅(SiOxNy)。虽然此类含硅膜通常可通过PEALD处理沉积，但此类含硅膜可通过热ALD在用于PEALD处理的相同的等离子体反应器内沉积。在一些实施方案中，在与PEALD处理相同的等离子体反应器内执行的热ALD可以在低于常规热ALD炉式反应器中使用的高温的升高的温度下驱动热氧化/氮化。例如，升高的温度可以介于约500℃和约750℃之间或介于约500℃和约650℃之间。在与PEALD处理相同的等离子体反应器中进行的热ALD可以使含硅薄膜的沉积具有高保形性、高沉积速率、有限的表面氧化、有限的衬底特征(例如柱、翅片)弯曲以及沿结构深度的均匀湿蚀刻速率等优点。换言之，可以在等离子体处理室中通过热ALD沉积高度共形膜，而对衬底几乎没有损伤/氧化。

在本公开的一些实施方案中，等离子体处理室中的含硅膜的热ALD可以使用含硅前体和多种气体反应物彼此原位反应来实现。例如，等离子体处理室中的氧化硅膜的热ALD可以使用含硅前体和氢(H2)与氧(O2)在衬底上原位反应以引起放热反应来实现。放热反应可以提供能量以驱动氧化物形成，从而提高沉积速率。在本公开的一些实施方案中，可以将低RF功率施加到等离子体处理室以在热ALD期间在氢气和氧气流动的同时点燃等离子体。在本公开的一些实施方案中，可以使用热CVD而不是热ALD在等离子体处理室中沉积含硅膜。在本公开的一些实施方案中，可以先使用热ALD，然后使用PEALD而在等离子体处理室中沉积含硅膜。在本公开的一些实施方案中，可以先使用PEALD，然后使用ALD而在等离子体处理室中沉积含硅膜。

在等离子体处理室中通过热ALD沉积含硅膜可以减少本来会由PEALD沉积含硅膜所引起的损坏。这可能部分是由于热ALD中自由基和离子物质的存在量低。此外，本公开的等离子体处理室中的热ALD减少了本来会通过使用在高热预算下操作的常规热ALD反应器沉积含硅膜引起的对衬底的损害。在本公开的等离子体处理室中通过热ALD沉积的含硅膜可以以与PEALD相当的沉积速率沉积并且可以提供与通过PEALD沉积的膜一样高质量的膜。

尽管在本公开中主要参考热ALD描述了本公开，但是应当理解，本公开中的“热ALD”可以指用于循环发生的热ALD反应的反应机制和用于连续发生的热CVD反应的反应机制。此外，应当理解，尽管本公开主要参考氧化硅膜的沉积来描述，但是本公开可以涵盖使用热ALD沉积任何氧化物膜或氮化物膜。

图3A示出了根据一些实施方案的用于使用热ALD和PEALD来沉积氧化硅膜的示例性处理的流程图。如本文所使用的，术语“氧化硅膜”可以指未掺杂的氧化硅(例如，SiOx)膜以及掺杂的氧化硅(例如，SiOxNy)膜。图3A的处理300a中的操作可以以不同的顺序和/或以不同的、更少的或额外的操作来执行。处理300a中的操作可以由图11中所示的等离子体处理装置和/或图12中所示的处理工具来执行。在一些实施方案中，可以至少部分地根据存储在一个或多个非暂时性计算机可读介质中的软件来实施处理300a的操作。图3A和4可以在下面一起描述。

在处理300a的框310，在等离子体处理室中提供衬底。等离子体处理室可以是被配置为执行热ALD处理、PEALD处理或其组合的单晶片等离子体反应器。衬底可以是硅衬底，例如200-mm、300-mm或450-mm衬底，其包括具有一层或多层材料(例如电介质、导电或半导体材料)的衬底。在一些实施方案中，其上沉积有氧化硅膜的衬底可以包括对由PEALD造成的等离子体损伤/氧化敏感的材料。例如，材料可以包括但不限于硅(Si)、锗(Ge)、硅锗(Si-Ge)、碳(C)和金属，其中示例性金属包括钼(Mo)、钨(W)、铜(Cu)、钴(Co)、钌(Ru)、铑(Rh)和铱(Ir)。其上沉积有氧化硅膜的衬底可以包括一个或多个特征，其可以指衬底的非平面结构。例如，一个或多个特征可以包括诸如翅片或柱的竖直结构。在一些实施方案中，一个或多个特征可以包括底层，例如阻挡层、衬里层或粘附层。

在处理300a的框320，在等离子体处理室中通过热ALD沉积第一氧化硅层。在执行PEALD之前，可以在框320执行任何合适数量的热ALD循环。每个热ALD循环可分解为一系列阶段，包括配料阶段、第一清扫阶段、热氧化阶段和第二清扫阶段。应当理解，第一清扫阶段和第二清扫阶段中的一个或两个可以任选地在每个热ALD循环中进行。通过热ALD沉积薄膜包括：将衬底加热到升高的温度，将衬底暴露于前体以吸附到衬底的表面上，以及将衬底暴露于一种或多种气体反应物以驱动一种或多种气体反应物和前体之间的表面反应，从而通过热ALD形成膜。具体地，通过热ALD沉积第一氧化硅层包括：将衬底加热至升高的温度，将衬底暴露于含硅前体以使其吸附到衬底的表面上，以及将衬底暴露于含氧反应物以驱动含氧反应物与含硅前体之间的反应，从而通过热ALD形成第一氧化硅层。

图4示出了一示例性时序图，其示出了根据一些实施方案的用于沉积氧化硅膜的热ALD循环和PEALD循环。图4示出了热ALD循环410A中的阶段，随后是PEALD循环410B中的阶段。然而，应理解PEALD循环410B中的阶段之后可以是热ALD循环410A中的阶段。图4显示了各种处理参数，例如载气或清扫气体流量、等离子体、含硅前体流量和含氧反应物流量。线条指示何时打开/关闭流，或何时打开/关闭等离子体。如图4所示，在热ALD循环410A期间，衬底在配料阶段457A期间暴露于含硅前体。在一些实施方案中，含硅前体包括硅烷，例如氨基硅烷。氨基硅烷包括至少一个与硅原子键合的氮原子，但也可以含有氢、氧、卤素和碳。氨基硅烷的示例可包括双(叔丁基氨基)硅烷(BTBAS)、N-(二乙基氨基甲硅烷基)-N-乙基乙胺(SAM-24)、三(二甲基氨基)硅烷(3DMAS)和四(二甲基氨基)硅烷(4DMAS)。在配料阶段457A期间，等离子体被关闭，含氧反应物流被关闭，并且载气可以流向衬底。然而，应理解，在配料阶段457A期间衬底可以被加热到升高的温度。在一些实施方案中，衬底可以在配料阶段457A期间暴露于含硅前体持续介于约0.1秒至约60秒、约0.2秒至约6秒或约0.3秒至约2秒的持续时间，例如约0.75秒，具体取决于流率和衬底表面积。在一些实施方案中，含硅前体以自限方式吸附到衬底表面上，使得一旦活性位点被含硅前体占据，很少或没有额外的含硅前体将被吸附在衬底的表面上。当含硅前体吸附到衬底的表面的活性位点上时，在表面上形成一层薄的含硅前体。与CVD或类CVD处理不同，含硅前体不会分解形成硅层。

在一些实施方案中，可以在将衬底暴露于含硅前体和将衬底暴露于含氧反应物的操作之间清扫等离子体处理室。此外，可在将衬底暴露于含氧反应物之后清扫等离子体处理室。清扫可以涉及打扫气体，其可以是在其他操作/阶段中使用的载气或不同的气体。清扫可去除未吸附在衬底表面上或未在衬底表面上反应的气相中的过量物质。如图4所示，等离子体处理室在清扫阶段459A和463A期间经历清扫。关闭含硅前体流，关闭等离子体，并且关闭含氧反应物流。然而，载气可继续流向衬底。在一些实施方案中，清扫阶段459A和463A可各自包括用于抽空等离子体处理室的一个或多个抽空子阶段。替代地，应当理解，在一些实施方案中可以省略清扫阶段459A和463A中的每一个。每个清扫阶段459A和463A可以具有合适的持续时间，例如介于约0秒和约60秒之间或介于约0.01秒和约6秒之间的持续时间。

如图4所示，在热ALD循环410A期间，衬底可以在热氧化阶段461A期间暴露于含氧反应物和升高的温度。可以调整热氧化阶段461A期间的处理条件以促进通过热ALD以可观的或足够的沉积速率沉积第一氧化硅层。例如，通过热ALD的第一氧化硅层的沉积速率可以等于或大于约/循环，等于或大于约/循环，等于或大于约/循环，或等于或大于约/循环。当第一氧化硅层用于保护表面免受氧化/损坏时，这可能是可观的沉积速率。

在一些实施方案中，含氧反应物可以包括氧化剂气体，例如氧气(O2)、臭氧(O3)、过氧化氢(H2O2)、水(H2O)或其组合。在一些实施方案中，将衬底暴露于含氧反应物包括：使氢和氧流到衬底以在等离子体处理室内原位反应以引起放热反应。在一些实施方案中，据信水可以通过氢和氧之间的反应原位形成。水蒸气不作为起始反应物流入等离子体处理室，但可能会或可能不会在等离子体处理室内原位形成。如本文所使用的，使“氢”流动是指使分子氢流动，使“氧”流动是指使分子氧流动。氢气和氧气可以同时流向等离子体处理室中的衬底。涉及氢和氧的放热反应可以释放能量以驱动与吸附的含硅前体的表面反应以形成第一氧化硅层。在热氧化阶段461A期间的氢气流率可以介于约0slm和约20slm之间、介于约1slm和约10slm之间、介于约2slm和约6slm之间、大于约3slm，例如约4slm。在热氧化阶段461A期间的氧气流率可以介于约0.5slm和约20slm之间、介于约1slm和约10slm之间、或介于约2slm和约8slm之间，例如约5slm。氢气和氧气之间的流率比可以等于或小于约1.2:1，例如介于约0.5:1和约1.2:1之间。

在热氧化阶段461A期间，衬底可以暴露于含氧反应物并暴露于升高的温度达合适的持续时间。通常，在热ALD/CVD室中的炉式或间歇式反应器中的热氧化可以持续至少10秒以获得可观的沉积速率，特别是对于氧化硅膜。然而，本公开的等离子体处理室中的热氧化持续时间可小于约10秒。在一些实施方案中，热氧化阶段361A中的热氧化持续时间可以介于约0.1秒至约6秒之间、约0.2秒至约4秒之间、或约0.5秒至约3秒之间。

在热氧化阶段461A期间和/或在热氧化阶段461A之前，衬底可以暴露于升高的温度。衬底可以在升高的温度下操作，同时将衬底暴露于含氧反应物。在一些实施方案中，升高的温度可以介于约500℃和约750℃之间、介于约500℃和约700℃之间、介于约500℃和约650℃之间、或介于约550℃和约650℃之间。通常，在驱动用于沉积氧化硅膜的表面反应中，热ALD/CVD室中的炉式或间歇式反应器的温度可能高于700℃。然而，在本公开的等离子体处理室中，在驱动用于通过热ALD沉积氧化硅膜的表面反应中，温度可以等于或小于约700℃。此外，许多用于PEALD的传统等离子体处理室不在等于或大于约400℃的温度下操作。在升高的温度下在等离子体处理室中通过热ALD进行的沉积可以等于或大于约/循环。

在热氧化阶段461A期间，衬底可以暴露于增加的室压强。增加的室压强可以增加沉积速率并驱动含硅前体和含氧反应物之间的表面反应。在一些实施方案中，等离子体处理室的室压强可以等于或大于约7托、等于或大于约10托、等于或大于约12托、或在约10托和约20托之间。通常，热ALD/CVD室中的炉式或间歇式反应器中的压强可以小于约5托。然而，室压强可以等于或大于约5托，以在本公开的等离子体处理室中通过热ALD进行沉积。此外，一些用于PEALD的传统等离子体处理室通常不会在等于或大于5托的压强下操作。

在热氧化阶段461A期间，实现可观沉积速率的处理条件可以不同，具体取决于所选的气体反应物。在气体反应物由氧气组成的一些实施方案中，在约550℃和约700℃之间的温度和等于或大于约12托的室压强下，可以实现大于约/循环的沉积速率。这样的实施方案可以被称为仅氧气流。在气体反应物由氢气和氧气组成的一些实施方案中，在约500℃和约700℃之间的温度和等于或大于约7托的室压强下可以实现等于或大于约/循环的沉积速率。这样的实施方案可以被称为氢气和氧气的并流(H2/O2)。即使在等离子体处理室中较低的温度和压强下，氢气和氧气的并流也可以实现更高的沉积速率。具体而言，与仅使用氧气的流动相比，使用氢气和氧气的并流可以以更快的速率发生热氧化。

可以执行多个热ALD循环410A以在衬底上形成第一氧化硅层。在一些实施方案中，通过热ALD沉积的第一氧化硅层可以在通过PEALD进行沉积之前用作衬里层。衬里层可以保护下层免受衬底损坏和/或在高深宽比结构中提供高质量衬里。在一些实施方案中，第一氧化硅层可以相对薄并且介于约和约之间，例如介于约和约之间。对于涉及仅氧气流动的这种厚度，热ALD循环的数量可以介于约5个循环和约50个循环之间、约5个循环和约20个循环之间、或约5个循环和约10个循环之间。

由多个热ALD循环410A沉积的第一氧化硅层会对衬底造成极少或不造成损害，对衬底造成极少或不氧化。例如，当使用热ALD处理的仅氧气流时，硅衬底氧化的量可以介于约到约之间，而典型的PEALD处理导致硅衬底氧化介于约到约之间。当第一氧化硅层沉积在衬底的竖直结构上时，竖直结构上极少或不发生弯曲。第一氧化硅层沿竖直结构的深度的湿法蚀刻速率是均匀的。此外，在衬底包括一个或多个特征的情况下，第一氧化硅层的台阶覆盖是高度共形的。例如，第一氧化硅层的台阶覆盖率可以等于或大于约85％、等于或大于约90％、或等于或大于约95％。图13显示了使用热ALD在650℃下沉积在翅片结构上的氧化硅膜的图像，其中沉积的氧化硅膜表现出翅片结构的高共形性和有限弯曲。

在处理300的框330，在等离子体处理室中通过PEALD在衬底上沉积第二氧化硅层。框320处的热ALD操作和框330处的PEALD操作在同一等离子体处理室中执行。在执行热ALD之后，可以在框330处执行任何合适数量的PEALD循环。每个PEALD循环可分为一系列阶段，包括配料阶段、第一清扫阶段、等离子体暴露阶段和第二清扫阶段。应当理解，第一清扫阶段和第二清扫阶段中的一个或两个可以可选地在每个PEALD循环中进行。经由PEALD沉积薄膜包括：将衬底暴露于前体以吸附到衬底的表面上，以及将衬底暴露于由一种或多种气体反应物产生的等离子体，其中等离子体驱动一种或多种反应物的反应性物质和前体之间的反应，从而通过PEALD形成薄膜。具体而言，通过PEALD沉积第二氧化硅层包括：将衬底暴露于含硅前体以使其吸附到衬底表面，以及将衬底暴露于由含氧反应物产生的等离子体，其中等离子体驱动在含氧反应物的反应性物质与含硅前体之间的反应，从而通过PEALD形成第二氧化硅层。PEALD循环中的含硅前体可以与热ALD循环中的含硅前体相同或不同。此外，PEALD循环中的含氧反应物可以与热ALD循环中的含氧反应物相同或不同。例如，含氧反应物可以包括氧气、臭氧或它们的组合。

如图4所示，在PEALD循环410B期间，衬底在配料阶段457B期间暴露于含硅前体。在一些实施方案中，含硅前体包括硅烷，例如氨基硅烷。在配料阶段457B期间，等离子体被关闭，含氧反应物流被关闭，并且载气可以流向衬底。在一些实施方案中，含硅前体以自限方式吸附到衬底表面上，使得一旦活性位点被含硅前体占据，很少或没有额外的含硅前体将被吸附在衬底的表面上。

在一些实施方案中，可以在将衬底暴露于含硅前体和将衬底暴露于含氧反应物的操作之间清扫等离子体处理室。此外，可以在将衬底暴露于含氧反应物之后清扫等离子体处理室。清扫可以涉及打扫气体，其可以是在其他操作/阶段中使用的载气或不同的气体。清扫可以去除未吸附到衬底表面上或未在衬底表面上反应的气相中的过量物质。如图4所示，等离子体处理室在清扫阶段459B和463B期间经历清扫。关闭含硅前体流，关闭等离子体，并且关闭含氧反应物流。然而，载气可继续流向衬底。在一些实施方案中，清扫阶段459B和463B可各自包括一个或多个用于抽空等离子体处理室的抽空子阶段。替代地，应当理解，在一些实施方案中可以省略清扫阶段459B和463B中的每一个。

如图4所示，在PEALD循环410B期间，衬底可以在等离子体暴露阶段461B期间暴露于由含氧反应物产生的等离子体。在等离子体暴露阶段461B期间可以点燃氧等离子体。等离子体可以包括离子、自由基、带电中性物质和由含氧反应物产生的其他反应性物质。来自含氧反应物的反应性物质可以与吸附的含硅前体反应以在第一氧化硅层上形成第二氧化硅层。等离子体可以原位或远程产生。在等离子体暴露阶段461B期间，含硅前体流被关闭，而含氧反应物流被打开。

在等离子体暴露阶段461B期间，对于氧等离子体，等离子体处理室中的处理条件可以不同。在一些实施方案中，衬底温度可以保持在约0℃和约750℃之间或约20℃和约200℃之间。在一些实施方案中，等离子体处理室中的室压强可以相对低并且在约10mTorr和约200mTorr之间，或者可以相对高并且在约1Torr和约7Torr之间。RF场被施加到等离子体处理室以产生含氧反应物的离子和自由基。在多种实施方案中，用于产生等离子体的RF频率可以是至少约13.56MHz、至少约27MHz、至少约40MHz或至少约60MHz，但也可以使用其他频率。在一些实施方案中，RF功率可以是几百瓦，例如约500W或更小、约400W或更小、或约300W或更小，但是应当理解，可以根据衬底面积施加其他RF功率。在一些实施方案中，等离子体暴露阶段461B的持续时间可以介于约0.1秒和约120秒之间或介于约1秒和约60秒之间。

可以执行多个PEALD循环410B以在第一氧化硅层上形成第二氧化硅层。通过热ALD循环410A沉积的第一氧化硅层可以提供氧化硅膜衬里层以保护下伏层。在一些实施方案中，衬里层可以相对薄并且厚度介于约和约之间。在一些实施方案中，衬里层可用作软层上的保护衬里以消除或以其他方式减少衬底损坏。在一些实施方案中，衬里层可以用作高深宽比结构上的高质量衬里。这种高深宽比结构可以包括翅片和柱。当仅暴露于PEALD操作时，高深宽比结构可能易于弯曲/损坏。然而，在第二氧化硅层之前通过热ALD沉积第一氧化硅层提供了高共形性、高沉积速率、有限的表面氧化、有限的衬底特征(例如，柱、翅片)弯曲，以及侧壁上的均匀的湿法蚀刻速率。通过PEALD循环410B沉积的第二氧化硅层可以接着作为在衬里层上的氧化硅膜主体沉积物。因此，在多种实施方案中，氧化硅膜的成核可以通过热ALD进行，并且可以通过PEALD在同一等离子体处理室中进行主体沉积。

在一些实施方案中，处理300a还包括在等离子体处理室中将衬底暴露于由含氮反应物产生的等离子体，其中等离子体驱动含氮反应物中的反应性物质与至少第二种氧化硅层之间的反应，从而将至少第二氧化硅层转化为氮氧化硅层。在一些实施方案中，含氮反应物可包括氮(N2)、氨(NH3)或其组合。氮等离子体可以使第一和第二氧化硅层中的一者或两者氮化以形成氮氧化硅层。

除了上述氧化硅的氮化之外或作为其替代方案，处理300a可以包括在等离子体处理室中通过热ALD或PEALD在第一和第二氧化硅层上沉积氮化硅层。因此，第一氧化硅层、第二氧化硅层和氮化硅层的组合共同形成氮氧化硅膜。在多种实施方案中，氧化硅和氮化硅层可以交替方式沉积以形成氧化硅/氮化硅纳米层压板。在一些实施方案中，处理300a还包括对衬底进行退火以由第一氧化硅层、第二氧化硅层和氮化硅层形成氮氧化硅膜。

图3B示出了根据一些实施方案的用于使用热ALD沉积氧化硅膜的示例性处理的流程图。图3B的处理300b中的操作可以以不同的顺序和/或以不同的、更少的或额外的操作来执行。处理300b中的操作可以由图11所示的等离子体处理装置和/或图12所示的处理工具来执行。在一些实施方案中，处理300b的操作可以至少部分地根据存储在一个或多个非暂时性计算机可读介质中的软件来实现。图3B和5-10可以在下面一起描述。

在处理300b的框350，将衬底加热到升高的温度。在热ALD之前和期间可以将衬底加热到升高的温度。这允许将衬底加热到升高的温度以驱动热ALD中的前体和反应物之间的表面反应。在一些实施方案中，施加到衬底的升高的温度可以介于约500℃和约750℃之间、介于约500℃和约700℃之间、介于约500℃和约650℃之间、或介于约550℃和约650℃之间。在一些实施方案中，等离子体处理室的压强可以等于或大于约7托、等于或大于约10托、或等于或大于约12托。室压强可以提供另一旋钮来控制氧化硅膜层的沉积速率。

在一些实施方案中，在将衬底加热到升高的温度之前，可以将衬底提供到等离子体处理室中。等离子体处理室可以是被配置为执行热ALD处理、PEALD处理或其组合的单晶片等离子体反应器。衬底可以是硅衬底，例如200-mm、300-mm或450-mm衬底，其包括具有一层或多层材料的衬底，所述材料例如电介质、导电或半导体材料。在一些实施方案中，其上沉积有氧化硅膜的衬底可以包括对由PEALD造成的等离子体损伤敏感的材料。例如，该材料可以包括但不限于硅、锗、硅-锗、碳和金属，其中示例性金属可以包括钼、钨、铜、钴、钌、铑和铱。其上沉积有氧化硅膜的衬底可以包括一个或多个特征，例如翅片或柱。在一些实施方案中，一个或多个特征可以包括底层，例如阻挡层、衬里层或粘附层。

在处理300b的框360，将衬底暴露于含硅前体以使其吸附到等离子体处理室中的衬底的表面上。在一些实施方案中，含硅前体包括硅烷，例如氨基硅烷。氨基硅烷包括至少一个与硅原子键合的氮原子，但也可以含有氢、氧、卤素和碳。氨基硅烷的示例可以包括BTBAS、N-SAM-24、3DMAS和4DMAS。在一些实施方案中，在将衬底加热至升高的温度时使衬底暴露于含硅前体。

图5示出了一示例性时序图，其示出了根据一些实施方案的用于以并流的氢气和含氧反应物沉积氧化硅膜的热ALD循环。第一热ALD循环510A可以包括配料阶段557A，随后是第一清扫阶段559A，随后是热氧化阶段561A，并且随后是第二清扫阶段563A。第二热ALD循环510B可以包括配料阶段557B，随后是第一清扫阶段559B，随后是热氧化阶段561B，并且随后是第二清扫阶段563B。如图5所示，衬底可以在热ALD循环510A/510B的配料阶段557A/557B期间暴露于含硅前体，其中配料阶段557A/557B的持续时间可以介于约0.1秒至约60秒之间，介于约0.2秒至约6秒之间，或介于约0.3秒至约2秒之间，例如约0.75秒，具体取决于流率和衬底表面积。含硅前体以自限方式吸附到衬底表面上，使得一旦活性位点被含硅前体占据，则很少或没有额外的含硅前体将吸附在衬底的表面上。在配料阶段557A/557B期间，等离子体被关闭，没有含氧反应物流向衬底，并且载气可以流向衬底。

在一些实施方案中，等离子体处理室可以在将衬底暴露于含硅前体和使氢气和含氧反应物流入等离子体处理室的操作之间进行清扫。此外，在使氢气和含氧反应物的流动已经停止之后，可以清扫等离子体处理室。清扫可能涉及打扫气体，其可以是在其他操作/阶段中使用的载气或不同的气体。清扫可以去除未吸附在衬底表面上或未在衬底表面上反应的气相中的过量物质。如图5所示，等离子体处理室在清扫阶段559A、563A、559B和563B期间经历清扫。关闭含硅前体流，关闭等离子体，关闭氢气流，并且关闭含氧反应物流。然而，载气可继续流向衬底。在一些实施方案中，清扫阶段559A、563A、559B和563B可各自包括用于抽空等离子体处理室的一个或多个抽空子阶段。替代地，应当理解，在一些实施方案中可以省略清扫阶段559A、563A、559B和563B中的每一个。每个清扫阶段559A、563A、559B和563B可以具有合适的持续时间，例如介于约0秒和约60秒之间或介于约0.01秒和约6秒之间。

回到图3B，在处理300b的框370，氢气和含氧反应物在等离子体处理室中流向衬底。氢气和含氧反应物在等离子体处理室内反应，其中在衬底上形成氧化硅膜层。氢气和含氧反应物可以同时流入等离子体处理室。在一些实施方案中，含氧反应物包括氧气或臭氧。例如，含氧反应物包括氧气，从而提供氢气和氧气的并流(H2/O2)。不受任何理论限制，氢气和含氧反应物在等离子体处理室内以放热反应彼此原位反应。氢气和含氧反应物之间的反应在放热反应中形成水是可能的。放热反应释放能量，该能量可以驱动所吸附的含硅前体热氧化以形成氧化硅膜。氢气的流率和含氧反应物的流率可以根据所需的流率比进行控制，以促进热氧化。在一些实施方案中，氢气和含氧反应物之间的流率比可以等于或小于约1.2:1，例如介于约0.5:1和约1.2:1之间。在一些实施方案中，氢气的流率可以介于约0slm和约20slm之间、介于约1slm和约10slm之间、介于约2slm和约6slm之间、大于约3slm，例如约4slm。含氧反应物的流率可介于约0.5slm与约20slm之间、约1slm与约10slm之间、或约2slm与约8slm之间，例如约5slm。

在氢气和含氧反应物的流动过程中，将衬底保持在升高的温度下。衬底处于升高的温度下，同时氢气和含氧反应物流向衬底以在等离子体处理室中驱动与吸附的含硅前体反应，从而形成氧化硅膜层。升高的温度可以促进以可观的沉积速率形成氧化硅膜层。不受任何理论的限制，氢气和含氧反应物之间的原位放热反应连同在升高的温度下的加热的衬底可以提供足够的能量来以可观的沉积速率驱动氧化硅膜层的形成。在一些实施方案中，使用并流的氢气和含氧反应物的氧化硅膜层的沉积速率可以等于或大于约/循环。

如图5所示，在热ALD循环510A/510B的热氧化阶段561A/561B期间，当衬底在升高的温度下被加热时，氢气和含氧反应物可以流向衬底。氢气和含氧反应物与在升高的温度下加热的衬底结合的原位放热反应可以在热氧化阶段561A/561B期间提供用于驱动氧化的能量。此外，可以控制等离子体处理室中的温度和压力，以使得在热氧化阶段561A/561B期间能够以等于或大于约/循环的沉积速率沉积氧化硅膜层。热氧化阶段561A/561B的持续时间可介于约0.1秒至约6秒之间、约0.2秒至约4秒之间、或约0.5秒至约3秒之间。例如，具有并流的氢气和含氧反应物的热氧化阶段561A/561B的持续时间可以介于约0.5秒和约1秒之间，例如约0.8秒。在热氧化阶段561A/561B期间，等离子体被关闭并且含硅前体流被关闭。然而，可以打开载气、氢气和含氧反应物流。

表1中显示了热ALD中并流的氢气和氧气的示例性处理时间和处理条件。

表1

在一些实施方案中，处理300b还包括将等离子体功率施加到等离子体处理室以点燃由等离子体处理室中的氢气和含氧反应物产生的等离子体。在一些实施方案中，等离子体可以包括离子、自由基以及氢和氧的其他反应性物质(例如，H*和O*)。在一些实施方案中，等离子体还可以包括离子、自由基和载气的其他反应性物质(例如，Ar )。施加到等离子体处理室的等离子体功率可能相对较小。在一些实施方案中，施加到等离子体处理室的等离子体功率等于或小于约300W，等于或小于约200W，或介于约10W和约200W之间。这样，等离子体可以包括更多自由基和更少的离子。在多种实施方案中，用于产生等离子体的RF频率可以是至少约13.56MHz、至少约27MHz、至少约40MHz或至少约60MHz，但也可以使用其他频率。

不受任何理论的限制，低RF功率可以用来自氢气和含氧反应物之间的放热反应的能量点燃低射频等离子体。如果没有氢气和含氧反应物之间的原位放热反应，等离子体可能不会在相对低的RF功率下被点燃。换言之，氢气和含氧反应物的燃烧反应可有助于在等离子体处理室中产生低RF等离子体。可以在相对低的RF功率下保持稳定的等离子体。低RF等离子体可以限制对衬底的损坏，特别是限制对任何敏感衬底的损坏。低RF等离子体可以增强或至少调节氧化硅膜层的沉积和性质。在一些实施方案中，低RF等离子体可以调节沉积速率并提供更高的湿法蚀刻速率。在一些实施方案中，低RF等离子体可以提供更多的保形膜、更低的操作温度和/或更高的沉积速率。

图6示出了一示例性时序图，其示出了根据一些实施方案的用于以低RF等离子体功率沉积氧化硅膜的热ALD循环。图6显示了第一热ALD循环610A，其包括配料阶段657A、第一清扫阶段659A、热氧化阶段661A和第二清扫阶段663A。图6还显示了包括配料阶段657B、第一清扫阶段659B、热氧化阶段661B和第二清扫阶段663B的第二热ALD循环610B。图6的每个热ALD循环610A/610B的阶段的方面可以在图5的热ALD循环510A/510B中描述。

在热氧化阶段661A/661B，等离子体打开而不是关闭。等离子体功率可以是等于或小于约300W、等于或小于约200W或介于约10W和约200W之间的低RF等离子体功率。在氢气和含氧反应物流向衬底的同时，并且衬底在升高的温度下被加热的同时，低RF等离子体功率的施加发生。等离子体中的反应性物质例如氧自由基可以与吸附的含硅前体反应以形成氧化硅。

在处理300b的框370的一些实施方案中，使氢气和含氧反应物流向衬底可以包括：使含氧反应物连续地流入等离子体处理室并且以规则的间隔使氢脉冲化进入等离子体处理室中。当含氧反应物同时且连续地流向衬底时，氢气可以以规则的间隔脉冲化。例如，恒定的氧气流可以与进入等离子体处理室中的脉冲化氢气流组合。在一些实施方案中，可以以持续约0.1秒至约1秒、约0.1秒至约0.8秒或约0.2秒至约0.6秒之间的规则的间隔将氢气脉冲引入等离子体处理室。脉冲化氢气可促进氢气和含氧反应物的燃烧反应，该反应以脉冲而不是连续发生。脉冲化氢气可能会影响氧化硅膜层的沉积和性能。当脉冲化氢气时，热氧化阶段的持续时间可能会更长。不受任何理论的限制，这使得脉冲放热反应能进行驱动膜性能需要的时间一样长的时间。

图7示出了一示例性时序图，其示出了根据一些实施方案的用于在氧化期间利用脉冲化氢气流沉积氧化硅膜的热ALD循环。图7显示了包括配料阶段757A、第一清扫阶段759A、热氧化阶段761A和第二清扫阶段763A的第一热ALD循环710A。图7还显示了包括配料阶段757B、第一清扫阶段759B、热氧化阶段761B和第二清扫阶段763B的第二热ALD循环710B。图7的热ALD循环710A/710B中的每一个的阶段方面可以在图5的热ALD循环510A/510B中描述。

在热氧化阶段761A/761B，氢气流是脉冲化的，而不是连续的。含氧反应物流与脉冲化氢气流是连续的和同时的。通常，脉冲化氢气流中的脉冲可以是方波形式。脉冲化氢气流中的脉冲可以以规则的间隔发生，其中每个规则的间隔可以持续介于约0.1秒至约1秒、约0.1秒至约0.8秒或约0.2秒至约0.6秒之间。在一些实施方案中，热氧化阶段761A/761B的总持续时间可以等于或大于0.5秒、等于或大于1秒、或介于约1秒和约30秒之间。应当理解，热氧化阶段761A/761B的总持续时间可以更长，以允许脉冲化放热反应来驱动膜特性。占空比可以指在总的开启和关断时间期间开启流的开启时间(Ton)的百分比，其中在热氧化阶段761A/761B期间，T＝Ton Toff。在一些实施方案中，脉冲化氢气流的占空比可以介于约1％和约99％之间、约5％和约95％之间、约15％和约90％之间、或约25％和约75％之间.

在处理300b的框370的一些实施方案中，使氢气和含氧反应物流向衬底可以包括：从远程等离子体源中的含氧反应物产生氧自由基，将氧自由基引入等离子体处理室，并且使氢气流入等离子体处理室。代替纯氧气，氧自由基可以提供更多反应性物质以与氢和吸附的含硅前体反应。不受任何理论限制，氧自由基可以与氢反应以形成羟基自由基或水，其中羟基自由基或水可以促进吸附的含硅前体的氧化。在一些实施方案中，氧自由基由氧气或臭氧产生。在一些实施方案中，远程等离子体源位于等离子体处理室的上游，其中远程等离子体源可以是任何合适的等离子体发生器，例如电感耦合等离子体发生器或电容耦合等离子体发生器。

图8示出了一示例性时序图，其示出了根据一些实施方案的用于沉积氧化硅膜的热ALD循环，其中氧自由基在氧化期间由远程等离子体源产生。图8显示了包括配料阶段857A、第一清扫阶段859A、热氧化阶段861A和第二清扫阶段863A的第一热ALD循环810A。图8还显示了包括配料阶段857B、第一清扫阶段859B、热氧化阶段861B和第二清扫阶段863B的第二热ALD循环810B。图8的热ALD循环810A/810B中的每一个的阶段方面可以在图5的热ALD循环510A/510B中描述。

在热氧化阶段861A/861B中，代替纯氧气，将氧自由基引入等离子体处理室。氢气流可以是连续的并且与氧自由基同时流入等离子体处理室。然而，应当理解，在一些实施方案中，氢气流可以是脉冲化的。在热氧化阶段861A/861B，远程等离子体电源打开而不是关闭。RF功率可以施加到远程等离子体源以在等离子体处理室的上游产生氧自由基。

在一些实施方案中，在处理300b的框380，处理300b进一步包括在等离子体处理室中执行PEALD。例如，处理300b可以包括在等离子体处理室中通过PEALD在衬底上沉积一个或多个额外的氧化硅膜层。另外或替代地，处理300b可以包括在等离子体处理室中通过热ALD或PEALD在氧化硅膜层上沉积一个或多个氮化硅膜层以最终形成氮氧化硅膜。在一些实施方案中，在处理300b的框380，PEALD循环可包括在等离子体暴露阶段期间将衬底暴露于含氮反应物的等离子体以将氧化硅膜层转化为氮氧化硅膜。通过热ALD沉积的氧化硅膜层可以用作保护衬底的下伏层的衬里层，并且随后的氧化硅和/或氮化硅层可以在衬里层上作为主体沉积。通过热ALD沉积的氧化硅膜层可以表现出高共形性、高沉积速率、有限的表面氧化、有限的衬底特征(例如柱、翅片)弯曲以及侧壁上的均匀湿法蚀刻速率。然而，在一些实施方案中，在等离子体处理室中执行PEALD可以在等离子体处理室中的热ALD之前发生。换言之，可以通过PEALD沉积氧化硅膜层，然后通过热ALD沉积额外的氧化硅膜层。

图9示出了一示例性时序图，其示出了根据一些实施方案的具有并流氢气和氧气的热ALD循环，随后是具有等离子体氧化/氮化的PEALD循环，以用于沉积含硅膜。然而，应当理解，在一些实施方案中，PEALD循环可以在热ALD循环之前执行。图9示出了包括配料阶段957A、第一清扫阶段959A、热氧化阶段961A和第二清扫阶段963A的热ALD循环910A。图9还显示了包括配料阶段957B、第一清扫阶段959B、等离子体氧化/氮化阶段961B和第二清扫阶段963B的PEALD循环910B。图9的热ALD循环910A的多个阶段的方面可以在图5的热ALD循环510A/510B中描述。图9的PEALD循环910B的多个阶段的方面可以在图4的PEALD循环410B中描述。

在等离子体氧化/氮化阶段961B中，衬底可以暴露于氧等离子体或氮等离子体。如果发生等离子体氮化，则一种或多种含氮反应物可流向衬底并开启等离子体。例如，一种或多种含氮反应物可以包括N2/NH3。等离子体氮化可以在氧化硅膜层上沉积氮化硅膜层。在一些实施方案中，等离子体氮化可以将氧化硅转化为氮氧化硅。如果发生等离子体氧化，则一种或多种含氧反应物可以流向衬底并且等离子体开启。例如，一种或多种含氧反应物可以包括O2。等离子体氧化可以在氧化硅膜层上沉积额外的氧化硅膜层。

在一些实施方案中，在处理300b的框360和370，将衬底暴露于含硅前体以及使氢气和含氧反应物流动可以以连续方式而不是以循环方式发生。具体而言，将衬底暴露于含硅前体并使氢气和含氧反应物流动发生在热CVD处理中而不是热ALD处理中。简而言之，热ALD反应涉及循环执行：(a)前体输送以形成吸附的前体层，(b)可选的清扫操作，(c)将反应物输送到加热的衬底上，(d)可选的清扫操作，以及(e)重复操作(a)-(d)直到膜达到所需厚度。然而，热CVD反应涉及在加热衬底的同时连续输送前体和反应物。CVD反应是气相反应，其将反应产物沉积在衬底表面上。因此，本公开的反应机制可涉及使用连续地(而不是在热ALD中循环地)输送含硅前体、氢气和含氧反应物的热CVD。

图10示出了一示例性时序图，该时序图显示了根据一些实施方案的用于沉积含硅膜的使用并流的含硅前体、氢气和含氧反应物的热CVD。热CVD处理1010没有分解成循环中的一系列阶段。载气连续流向衬底，含硅前体连续流向衬底，氢气连续流向衬底，并且含氧反应物连续流向衬底。含硅前体的输送、氢气的输送和含氧反应物的输送不是顺序发生的，也不是分阶段发生的。在热CVD处理1010期间关闭等离子体。

应当理解，图4-10中描述的任何前述技术可以在一系列ALD循环和/或CVD反应中混合在一起。换言之，通过热ALD沉积含硅薄膜可以涉及一个或多个脉冲化氢气流循环、一个或多个并流的氢气和含氧反应物循环、一个或多个应用低RF功率的循环，一个或多个氧自由基循环，一个或多个等离子体氧化/氮化的PEALD循环，以及一个或多个与含硅前体、氢气和含氧反应物的热CVD反应时间段。当沉积含硅膜时，可以以任何顺序应用这些技术。

装置

本文所述的方法可以通过任何合适的装置或装置的组合来执行。一种合适的装置包括根据本公开的用于完成处理操作的硬件和具有用于控制过程操作的指令的系统控制器。例如，在一些实施方案中，硬件可以包括一个或多个包括在处理工具中的处理站。在本公开中，热ALD/CVD和PEALD/PECVD可以在单个站/室中执行。

图11是根据一些实施方案的用于使用热ALD沉积含硅膜的示例性等离子体处理装置的示意图。等离子体装置或处理站1100a包括用于维持低压环境的等离子体处理室1102。多个等离子体装置或处理站1100a可以包括在共同的低压处理工具环境中。例如，图12描绘了多站处理工具1200的实施方案。在一些实施方案中，等离子体装置或处理站1100a的一个或多个硬件参数(包括以下详细讨论的那些)可以由一个或多个系统控制器1150以编程方式调整。等离子体装置或处理站1100a可以被配置为执行热ALD和PEALD、热CVD和PEALD、热ALD和PECVD、或热CVD和PECVD。在一些实施方案中，等离子体装置或处理站1100a可以被配置成执行一个或多个PEALD循环和一个或多个热ALD循环以在衬底1112上沉积氧化硅膜。

装置或处理站1100a与反应物输送系统1101a流体连通，以用于将处理气体输送到分配喷头1106。反应物输送系统1101a包括混合容器1104，其用于共混和/或调节处理气体，例如气相的含硅前体，以输送至喷头1106。在一些实施方案中，反应物输送系统1101a包括混合容器1104，其用于共混和/或调节含氧反应物(例如，氧气)以输送至喷头1106。在一些实施方案中，反应物输送系统1101a包括混合容器1104，其用于共混和/或调节氢气和含氧反应物(例如，氧气)，以输送到喷头1106。一个或多个混合容器入口阀1120可以控制引入处理气体到混合容器1104。含氧反应物的等离子体也可以被输送到喷头1106或者可以在等离子体装置或处理站1100a中产生。喷头1106可以流体耦合到等离子体处理室1102，以将含硅前体和反应物输送到等离子体处理室1102中。

作为示例，图11的实施方案包括汽化点1103，其用于汽化待供应到混合容器1104的液体反应物。在一些实施方案中，汽化点1103可以是加热汽化器。在一些实施方案中，汽化点1103下游的输送管道可以被热追踪。在一些示例中，混合容器1104也可以被热追踪。在一个非限制性示例中，汽化点1103下游的管道在混合容器1104处具有从大约100℃延伸到大约150℃的增加的温度分布。在一些实施方案中，液体前体或液体反应物可在液体注射器处被汽化。例如，液体注射器可将液体反应物的脉冲注入到混合容器1104上游的载气流中。在一实施方案中，液体注射器可通过使液体从较高压力闪蒸至较低压力而使反应物汽化。在另一示例中，液体注射器可以将液体雾化成分散的微滴，随后在加热的输送管中汽化。较小的液滴会比较大的液滴蒸发得快，从而减少了液体注入和完全汽化之间的延迟。更快的蒸发可以减少汽化点1103下游的管道的长度。在一种情况下，液体注射器可以直接安装到混合容器1104。在另一种情况下，液体注射器可以直接安装到喷头1106。

在一些实施方案中，可以提供汽化点1103上游的液体流量控制器(LFC)，用于控制液体的质量流量以用于汽化和递送至等离子体装置或者处理站1100a。例如，LFC可以包括位于LFC下游的热质量流量计(MFM)。LFC的柱塞阀然后可以响应于与MFM电通信的比例-积分-微分(PID)控制器提供的反馈控制信号进行调节。但是，使用反馈控制可能需要一秒或更长时间来稳定液体流量。这可能会延长液体反应物的投配时间。因此，在一些实施方案中，LFC可以在反馈控制模式和直接控制模式之间动态地切换。在一些实施方案中，这可以通过禁用LFC的感测管和PID控制器来执行。

喷头1106将处理气体朝衬底1112分配。在图11所示的实施方案中，衬底1112位于喷头1106下方，并且显示为搁置在衬底支撑件1108上，其中衬底支撑件1108被配置为支撑衬底1112。衬底支撑件1108可以包括卡盘、叉子或升降销(未示出)，以在沉积操作期间和沉积操作之间保持和转移衬底1112。卡盘可以是静电卡盘、机械卡盘或可用于工业和/或研究的各种其他类型的卡盘。喷头1106可以具有任何合适的形状，并且可以具有用于将处理气体分配到衬底1112的任何合适数量和布置的端口。

在一些实施方案中，衬底支撑件1108可以升高或降低以将衬底1112暴露于衬底1112和喷头1106之间的体积。应当理解，在一些实施方案中，衬底支撑件高度可以通过合适的系统控制器1150程序化地调整。

在另一种情况下，调整衬底支撑件1108的高度可以使得能在处理中包括的等离子体激活循环期间改变等离子体密度。在处理阶段结束时，衬底支撑件1108可在另一衬底转移阶段期间降低以使得能从衬底支撑件1108移除衬底1112。

在一些实施方案中，衬底支撑件1108可以被配置为经由加热器1110被加热到升高的温度。在一些实施方案中，在如所公开的实施方案中描述的氧化硅膜的沉积期间，衬底支撑件1108可以被加热到小于约700℃的温度，例如约介于约500℃和约750℃之间或介于约500℃和约650℃之间的温度。此外，在一些实施方案中，装置或处理站700a的压强控制可以由蝶阀1118提供。如图11的实施方案所示，蝶阀1118节流由下游真空泵(未示出)提供的真空。然而，在一些实施方案中，等离子体处理室1102的压强控制也可以通过改变引入等离子体处理室1102的一种或多种气体的流率来调节。在一些实施方案中，等离子体处理室1102中的压强可以是如在所公开的实施方案中所描述的，在氧化硅膜的沉积过程中，被控制为等于或大于约7托、等于或大于约10托、或等于或大于约12托。

在一些实施方案中，喷头1106的位置可以相对于衬底支撑件1108进行调整，以改变衬底1112和喷头1106之间的体积。此外，应当理解，衬底支撑件1108和/或喷头1106的竖直位置可以通过本公开范围内的任何合适的机构来改变。在一些实施方案中，衬底支撑件1108可以包括用于旋转衬底1112的方位的旋转轴。应当理解，在一些实施方案中，这些示例性调整中的一个或多个可以由一个或多个合适的系统控制器1150以编程方式执行。

在如上所述可以使用等离子体的一些实施方案中，喷头1106和衬底支撑件1108电连通射频(RF)电源1114和匹配网络1116，以在等离子体处理室1102中为等离子体供电。在一些实施方案中，可以通过控制处理站压强、气体浓度、RF源功率、RF源频率和等离子体功率脉冲时序中的一项或多项来控制等离子体能量。例如，RF电源1114和匹配网络1116可以在任何合适的功率下操作以形成具有所需自由基物质组成的等离子体。在一些实施方案中，RF电源1114和匹配网络1116可以被操作以将等离子体功率施加到等离子体处理室1102以点燃由等离子体处理室1102中的氢气和含氧反应物产生的等离子体。RF电源1114供应的示例性等离子体功率可以等于或小于约300W，等于或小于约200W，或在约10W和约200W之间。同样，RF电源1114可以提供任何合适频率的RF功率。在一些实施方案中，RF电源1114可以被配置为相互独立地控制高频和低频RF电源。示例性低频RF频率可以包括但不限于0kHz和500kHz之间的频率。示例性高频RF频率可以包括但不限于介于1.8MHz和2.45GHz之间的频率，或至少约13.56MHz，或至少约27MHz，或至少约40MHz，或至少约60MHz的频率。应当理解，可以离散地或连续地调制任何合适的参数以提供用于表面反应的等离子体能量。

在一些实施方案中，等离子体可以由一个或多个等离子体监控器原位监测。在一种情况下，等离子体功率可以由一个或多个电压传感器、电流传感器(例如，VI探头)来监测。在另一种情况下，可以通过一个或多个光发射光谱传感器(OES)来测量等离子体密度和/或处理气体浓度。在一些实施方案中，一个或多个等离子体参数可以基于来自这种原位等离子体监控器的测量而被以编程方式调整。例如，OES传感器可以用在反馈回路中以提供对等离子体功率的编程控制。应该理解的是，在一些实施方案中，可以使用其他监控器来监控等离子体和其他处理特性。这种监控器可以包括但不限于红外(IR)监控器、声音监控器和压力传感器。

在一些实施方案中，可以经由输入/输出控制(IOC)排序指令来提供用于控制器1150的指令。在一个示例中，用于设置工艺阶段的条件的指令可以被包括在工艺配方的对应配方阶段中。在某些情况下，工艺配方阶段可以被顺序排列，使得工艺阶段的所有指令与该工艺阶段同时执行。在一些实施方案中，用于设置一个或多个反应器参数的指令可以被包括在配方阶段中。例如，第一配方阶段可以包括用于设定惰性气体和/或前体气体(例如，含硅前体)的流率的指令、用于设定载气(例如氩)的流率的指令和用于第一配方阶段的时间延迟指令。随后的第二配方阶段可包括用于调节或停止惰性气体和/或前体气体的流率的指令以及用于调节载气或清扫气体的流率的指令以及用于第二配方阶段的时间延迟指令。第三配方阶段可以包括用于调节诸如氧气之类的含氧气体的流率的指令、用于调节氢气流率的指令、用于调节载气或清扫气体的流率的指令以及用于第三配方阶段的时间延迟指令。随后的第四配方阶段可包括用于调节或停止惰性气体和/或反应物气体的流率的指令，以及用于调节载气或清扫气体的流率的指令以及用于第四配方阶段的时间延迟指令。在一些实施方案中，第四配方可以包括用于点燃含氧反应物的等离子体的指令。应当理解，这些配方阶段可以在所公开的实施方案的范围内以任何合适的方式进一步细分和/或重复。

在某些实施方案中，控制器1150具有用于执行本公开中描述的操作的指令。例如，控制器1150可以配置有指令以执行以下操作：在等离子体处理室1102中将衬底1112暴露于含硅前体以使其吸附到衬底1112的表面上，使氢气和含氧反应物流向在等离子体处理室1102中的衬底1112，并将衬底1112加热到升高的温度，其中氢气和含氧反应物在等离子体处理室1102中相互反应，其中在衬底1112上形成氧化硅膜层。在一些实施方案中，升高的温度介于约500℃和约650℃之间，并且含氧反应物是氧。在一些实施方案中，控制器1150进一步配置有指令以执行以下操作：在等离子体处理室1102中通过PEALD在衬底1112上沉积一或多个额外的氧化硅膜层。在一些实施方案中，配置为具有用于使氢气和含氧反应物流动的指令的控制器1150被配置有用于执行以下操作的指令：使含氧反应物连续流入等离子体处理室1102，并且以规则的间隔使氢气脉冲化进入等离子体处理室1102。在一些实施方案中，控制器1150可以包括以下参考图12的系统控制器1250描述的任何特征。

图12是用于执行所公开的实施方案的示例性处理工具的示意图。多站处理工具1200可以包括传送模块1203。传送模块1203提供清洁的加压环境，以最小化正在处理的衬底在各个反应器模块之间移动时受到污染的风险。安装在转移模块1203上的是多站反应器1207、1208和1209，在本文中其称为处理室或反应器或工具模块或模块。每个反应器都能够执行沉积处理，例如PEALD、热ALD、PECVD或热CVD。反应器1207、1208和1209中的一个或多个可以能够执行浸泡/清洁、等离子体处理、蚀刻、退火或其他操作。根据所公开的实施方案，反应器1207、1208和1209可以包括多个站1211、1213、1215和1217，其可以顺序地或非顺序地执行操作。虽然所描绘的反应器1207、1208或1209被描绘为具有四个站，但是应当理解，根据本公开的反应器可以具有任何合适数量的站。例如，在一些实施方案中，反应器可以具有五个或更多站，而在其他实施方案中，反应器可以具有三个或更少的站。每个站可配置用于通过PEALD、热ALD、PECVD或热CVD进行沉积，或配置用于沉积处理的不同阶段。每个站可以包括被配置为被加热到升高的温度的衬底支撑件以及用于输送气体的喷头或气体入口。

多站处理工具1200还包括一个或多个衬底源模块1201，衬底在处理之前和之后存储在其中。大气传送室1219中的大气机械手1204首先将衬底从一个或多个衬底源模块1201移至装载锁1221。虽然所描绘的实施方案包括装载锁1221，但是应当理解，在一些实施方案中，可以使衬底直接进入处理站。传送模块1203中的衬底传送设备1205(例如机械手臂单元)将衬底从装载锁1221移动到反应器1207、1208和1209以及在反应器1207、1208和1209之间移动。这可以在加压(例如，真空)环境中进行。多站处理工具1200可以执行本公开中描述的一种或多种处理以及诸如浸泡/清洁、等离子体处理、退火等其他操作。这样的处理可以在多站处理工具中执行1200，而没有导致真空破坏。

图12还可以包括系统控制器1250，其用于控制多站处理工具1200的处理条件和硬件状态。系统控制器1250可以包括一个或多个存储器设备、一个或多个海量存储设备以及一个或多个处理器。处理器可以包括CPU或计算机、模拟和/或数字输入/输出连接、步进电机控制器板等。

在一些实施方案中，控制器是系统的一部分，该系统可以是上述示例的一部分。这样的系统可以包括半导体处理设备，半导体处理设备包括一个或多个处理工具、一个或多个室、用于处理的一个或多个平台、和/或特定处理部件(晶片基座、气体流系统等)。这些系统可以与用于在半导体晶片或衬底的处理之前、期间和之后控制它们的操作的电子器件集成。电子器件可以被称为“控制器”，其可以控制一个或多个系统的各种部件或子部件。根据处理要求和/或系统类型，控制器可以被编程以控制本文公开的任何处理，包括处理气体的输送、温度设置(例如加热和/或冷却)、压力设置、真空设置、功率设置、射频(RF)产生器设置、RF匹配电路设置、频率设置、流率设置、流体输送设置、位置和操作设置、晶片转移进出工具和其他转移工具和/或与具体系统连接或通过接口连接的装载锁。

概括地说，控制器可以定义为电子器件，电子器件具有接收指令、发出指令、控制操作、启用清洁操作、启用端点测量等的各种集成电路、逻辑、存储器和/或软件。集成电路可以包括存储程序指令的固件形式的芯片、数字信号处理器(DSP)、定义为专用集成电路(ASIC)的芯片、和/或一个或多个微处理器、或执行程序指令(例如，软件)的微控制器。程序指令可以是以各种单独设置(或程序文件)的形式发送到控制器的指令，单独设置(或程序文件)定义用于在半导体晶片或系统上或针对半导体晶片或系统执行特定处理的操作参数。在一些实施方案中，操作参数可以是由工艺工程师定义的配方的一部分，以在一或多个(种)层、材料、金属、氧化物、硅、二氧化硅、表面、电路和/或晶片的管芯的制造期间完成一个或多个处理操作。

在一些实施方案中，控制器可以是与系统集成、耦合到系统、以其它方式联网到系统或其组合的计算机的一部分或耦合到该计算机。例如，控制器可以在“云”中或是晶片厂(fab)主机系统的全部或一部分，其可以允许对晶片处理的远程访问。计算机可以实现对系统的远程访问以监视制造操作的当前进展、检查过去制造操作的历史、检查多个制造操作的趋势或性能标准，改变当前处理的参数、设置处理操作以跟随当前的处理、或者开始新的处理。在一些示例中，远程计算机(例如服务器)可以通过网络(其可以包括本地网络或因特网)向系统提供处理配方。远程计算机可以包括使得能够输入或编程参数和/或设置的用户界面，然后将该参数和/或设置从远程计算机发送到系统。在一些示例中，控制器接收数据形式的指令，其指定在一个或多个操作期间要执行的每个处理操作的参数。应当理解，参数可以特定于要执行的处理的类型和工具的类型，控制器被配置为与该工具接口或控制该工具。因此，如上所述，控制器可以是例如通过包括联网在一起并朝着共同目的(例如本文所述的处理和控制)工作的一个或多个分立的控制器而呈分布式。用于这种目的的分布式控制器的示例是在与远程(例如在平台级或作为远程计算机的一部分)的一个或多个集成电路通信的室上的一个或多个集成电路，其组合以控制在室上的处理。

示例性系统可以包括但不限于等离子体蚀刻室或模块、沉积室或模块、旋转漂洗室或模块、金属电镀室或模块、清洁室或模块、倒角边缘蚀刻室或模块、物理气相沉积(PVD)室或模块、化学气相沉积(CVD)室或模块、原子层沉积(ALD)室或模块、原子层蚀刻(ALE)室或模块、离子注入室或模块、轨道室或模块、以及可以与半导体晶片的制造和/或制备相关联或用于半导体晶片的制造和/或制备的任何其它半导体处理系统。

如上所述，根据将由工具执行的一个或多个处理操作，控制器可以与一个或多个其他工具电路或模块、其它工具部件、群集工具、其他工具接口、相邻工具、邻近工具、位于整个工厂中的工具、主计算机、另一控制器、或在将晶片容器往返半导体制造工厂中的工具位置和/或装载口运输的材料运输中使用的工具通信。

回到图12的实施方案，在一些实施方案中，系统控制器1250控制多站处理工具1200的所有活动。系统控制器1250执行存储在海量存储设备、载入存储器设备、并在处理器上执行的系统控制软件。替代地，控制逻辑可以在控制器1250中硬编码。专用集成电路、可编程逻辑设备(例如，现场可编程栅极阵列、或者FPGA)等可以用于这些目的。在下面的讨论中，无论使用“软件”还是“代码”，可以使用功能上相当的硬编码的逻辑来取代。系统控制软件1258可以包含用于控制时序、气体的混合、室和/或站压强、室和/或站温度、晶片温度、目标功率电平、RF功率电平、RF暴露时间、衬底基座、卡盘和/或基座位置、以及由多站处理工具1200进行的特定处理的其它参数的指令。系统控制软件可以以任何适当的方式配置。例如，各种处理工具部件子程序或者控制对象可以写入以控制执行各种处理工具处理所必要的处理工具部件的操作。系统控制软件可以以任何适当的计算机可读编程语言来编码。

在一些实施方案中，系统控制软件可以包括用于控制上述各种参数的输入/输出控制(IOC)排序指令。例如，热ALD循环的每个阶段或PEALD循环的每个阶段可以包括一个或多个用于由系统控制器1250执行的指令。用于设置ALD处理阶段的处理条件的指令可以包括在相应的ALD配方阶段中。在一些实施方案中，ALD配方阶段可以顺序排列，使得用于ALD处理阶段的所有指令与该处理阶段同时执行。

在一些实施方案中可以采用与系统控制器1250关联的、存储在海量存储设备和/或存储器设备的其它计算机软件和/或程序。用于该目的的程序或者程序段的示例包含衬底定位程序、处理气体控制程序、压力控制程序、加热器控制程序、以及等离子体控制程序。

衬底定位程序可以包含用于处理工具组件的程序代码，该处理工具组件用于将衬底装载到基座，并且控制衬底和多站处理工具1200的其它部分之间的间隔。

处理气体控制程序可以包括用于控制气体组成和流率以及任选地用于在沉积之前使气体流入一个或多个处理站以便稳定处理站中的压强的代码。在一些实施方案中，控制器包括用于在等离子体处理室中通过热ALD沉积第一氧化硅层以及在同一等离子体处理室中通过PEALD沉积第二氧化硅层的指令。在一些实施方案中，控制器包括用于通过在配料阶段将含硅前体递送至衬底并且在热氧化阶段使氢和氧共同流向衬底来沉积氧化硅层的指令。

压强控制程序可以包含用于通过调节例如在处理站的排放系统中的节流阀、进入处理站内的气体流量等等来控制处理站内的压强的代码。在一些实施方案中，该控制器包括用于在执行氧化硅层的热ALD之前将等离子体处理室中的室压强提供为至少约7托的指令。

加热器控制程序可包含用于控制流向用于加热衬底的加热单元的电流的代码。替代地，加热器控制程序可控制传热气体(如氦气)朝向衬底的传送。在某些实施方案中，控制器包括用于在热ALD循环的热氧化阶段期间将衬底加热到升高的温度的指令，其中升高的温度介于约500℃和约650℃之间。

等离子体控制程序可以包括用于根据本文的实施方案在一个或多个处理站中设置RF功率电平和暴露时间的代码。在一些实施方案中，控制器包括用于在氢和氧并流时在热ALD循环的热氧化阶段期间以介于约10W和约200W之间的RF功率电平点燃等离子体的指令。

在一些实施方案中，可以存在与系统控制器1250相关联的用户界面。用户界面可以包含显示屏、装置和/或处理条件的图形软件显示器、以及诸如定点设备、键盘、触摸屏、麦克风等用户输入设备。

在一些实施方案中，由系统控制器1250调整的参数可能与处理条件有关。非限制性示例包括处理气体组成和流率、温度、压强、等离子体条件(例如RF功率电平和暴露时间)等。这些参数可以以配方的形式提供给用户，该配方可以利用用户界面输入。

用于监控处理的信号可以由系统控制器1250的模拟和/或数字输入连接件从各种处理工具传感器提供。用于控制处理的信号可以通过多站处理工具1200的模拟和数字输出连接件输出。可被监控的处理工具传感器的非限制性示例包含质量流量控制器、压力传感器(例如压力计)、热电偶等等。经适当编程的反馈和控制算法可以与来自这些传感器的数据一起使用，以保持处理条件。

系统控制器1250可以提供用于实施上述沉积处理的程序指令。所述程序指令可以控制多种处理参数，如DC功率电平、RF偏置功率电平、压强、温度、气流组成、流率等。所述指令可以根据本文所述的各种实施方案控制参数以操作氧化硅膜的热ALD或热CVD。

系统控制器1250将通常包含一个或多个存储器设备和被配置成进行指令的一个或多个处理器以使该装置将进行根据所公开的实施方案所述的方法。包含用于控制根据所公开的实施方案的处理操作的指令的机器可读的非暂时性介质可以耦合到系统控制器。

上述的各种硬件和方法实施方案可以与光刻图案化工具或处理结合使用，例如，用于制备或制造半导体器件、显示器、LED、光伏电池板等。通常，虽然不是必要地，这些工具/处理将在共同的制造设施中一起使用或进行。

结论

在前面的描述中，阐述了许多具体细节以提供对本发明的实施方案的透彻理解。可以在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实践所公开的实施方案。在其他情况下，没有详细描述众所周知的处理操作，以免不必要地使所公开的实施方案难以理解。尽管结合具体实施方案描述了所公开的实施方案，但应当理解，其并非意在限制所公开的实施方案。

虽然上述实施方案已经为了清楚理解的目的在一些细节方面进行了描述，但显而易见的是，某些变化和修改方案可在所附权利要求的范围内实施。应当注意的是，具有实施本发明的实施方案的过程、系统和装置的许多替代方式。因此，本发明的实施方案应被视为是说明性的而不是限制性的，并且所述实施方案并不限于本文所给出的细节。