專利名稱：調(diào)制pecvd放電源的功率及其有關(guān)函數(shù)的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于化學(xué)汽相淀積的電源、系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
化學(xué)汽相淀積(CVD)是通過在氣相或汽相中使多種化學(xué)物質(zhì)一起反應(yīng)以形成膜，從而在襯底上淀積膜的工藝。CVD使用的氣體或蒸汽是包含要被淀積的元素且可誘發(fā)與襯底或其它氣體反應(yīng)以淀積膜的氣體或化合物。CVD反應(yīng)可被熱激活、等離子體誘發(fā)、等離子體增強(qiáng)或被光子誘發(fā)系統(tǒng)中的光激活。
CVD廣泛用于半導(dǎo)體工業(yè)中以制造晶片。CVD還可用于涂敷諸如玻璃和聚碳酸酯板的較大的襯底。等離子體增強(qiáng)的CVD(PECVD)例如是最有希望的用于制造大的光電板、LCD屏和車輛用聚碳酸酯窗的技術(shù)之一。
圖1表示用于大尺度淀積工藝-目前達(dá)2.5米寬-的典型PECVD系統(tǒng)100的切開圖。該系統(tǒng)包括僅示出兩個(gè)壁的真空室105。真空室105容納線性放電管110。線性放電管110由被配置為將微波信號(hào)或其它信號(hào)送入真空室105中的內(nèi)導(dǎo)體115形成。該微波功率從線性放電天線115向外輻射，并使通過支持氣體管120被引入的包圍的支持氣體120燃燒。該燃燒的氣體是等離子體且一般鄰近線性放電管110。通過等離子體和電磁輻射產(chǎn)生的原子團(tuán)(radical)使通過原料氣體管125引入的原料氣體130分解，由此使原料氣體分裂以形成新的分子。在分解過程中形成的某些分子被淀積到襯底135上。通過分解過程形成的其它分子為廢物，并通過排出口(未示出)被去除-盡管這些分子傾向于偶爾將它們自身淀積在襯底上。該分解過程對(duì)于用于產(chǎn)生等離子體的功率的量極其敏感。
雖然在一些實(shí)施例中可以靜止地涂敷襯底135，但是，為了迅速涂敷大的襯底表面區(qū)域，襯底載體(未示出)以穩(wěn)定的速率移動(dòng)襯底135以使其通過真空室105。由于襯底135移動(dòng)通過真空室105，因此分解會(huì)以穩(wěn)定的速率繼續(xù)，并且來(lái)自分解的原料氣的目標(biāo)(target)分子按照理論淀積到襯底上，由此在襯底上形成均勻的膜。但是，由于各種現(xiàn)實(shí)因素，通過該過程形成的膜并不總是均勻的。
已用許多類型的功率源和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)利用等離子體增強(qiáng)的化學(xué)汽相源淀積的非導(dǎo)電性和導(dǎo)電性膜。這些源中的大多數(shù)利用微波、射頻(RF)、高頻(HF)或甚高頻(VHF)能量，以產(chǎn)生激發(fā)的等離子體物質(zhì)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，對(duì)于給定的PECVD的處理?xiàng)l件和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，正是引入等離子體放電的平均功率是產(chǎn)生的原子團(tuán)化(radicalized)等離子體物質(zhì)的密度的主要影響因素。這些原子團(tuán)化的等離子體物質(zhì)是使原料氣分解的原因。對(duì)于典型的PECVD工藝，從等離子體產(chǎn)生的原子團(tuán)化物質(zhì)的必需的密度必須大于完全轉(zhuǎn)化所有的有機(jī)材料所需的密度。諸如膜淀積過程中的消耗、前體材料的等離子體分解過程、再化合損失和泵送損失的因素應(yīng)被考慮。
根據(jù)使用的功率類型、結(jié)構(gòu)和材料，產(chǎn)生必需的密度的原子團(tuán)化等離子體物質(zhì)所需要的功率級(jí)可過度加熱襯底以超過其物理極限，并可能導(dǎo)致膜和襯底不可用。由于聚合物材料的熔點(diǎn)較低，因此這主要出現(xiàn)在聚合物材料襯底中。
為了降低襯底的熱載荷的量，可以使用高功率脈動(dòng)進(jìn)入等離子體的方法，其中空閑時(shí)間處于脈動(dòng)之間。該方法允許短高能脈沖期間的等離子體達(dá)到膜淀積過程所需要的原子團(tuán)化物質(zhì)的飽和以及出現(xiàn)損失，同時(shí)通過減少其它形式的電磁輻射減少襯底的瞬時(shí)和連續(xù)加熱。
通過設(shè)置用于淀積的工藝條件，包括功率級(jí)、脈動(dòng)頻率和源的占空因數(shù)，滿足膜性能要求。為了實(shí)現(xiàn)所需要的膜性能，必須控制淀積的膜的結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)含量?？梢酝ㄟ^改變?cè)訄F(tuán)物質(zhì)含量，(在其它重要工藝參數(shù)中)，并且如上所述，主要通過進(jìn)入等離子體放電的平均和峰值功率級(jí)，從而來(lái)控制原子團(tuán)密度。
為了實(shí)現(xiàn)幾種重要的膜性能，并促進(jìn)與某些類型襯底的粘附性，必須細(xì)致地控制膜有機(jī)物含量，或者，含量可能必須沿整個(gè)膜厚采取梯度的形式。只能控制某些工藝參數(shù)的當(dāng)前的技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)這種細(xì)致的控制。例如，當(dāng)前的技術(shù)包括通常手動(dòng)或通過具有不同的工藝條件的多個(gè)源和室改變淀積條件；在膜堆疊(stack)中產(chǎn)生梯級(jí)，直到實(shí)現(xiàn)梯度型堆疊。主要使用前體蒸汽含量、系統(tǒng)壓力和/或在一個(gè)或更多個(gè)時(shí)間的功率級(jí)以發(fā)展層的堆疊。這些方法充其量也是粗糙的，并且不能進(jìn)行細(xì)致控制。因此，需要新的系統(tǒng)和方法以致力于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的這種和其它問題。

發(fā)明內(nèi)容
以下概述在附圖中示出的本發(fā)明的示例性實(shí)施例。在具體實(shí)施方式
部分中更全面地說明這些和其它實(shí)施例。但應(yīng)理解，不存在將本發(fā)明限于在發(fā)明內(nèi)容或具體實(shí)施方式
中說明的形式的意圖。本領(lǐng)域技術(shù)人員可認(rèn)識(shí)到，存在落入權(quán)利要求書表述的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的大量的修改、等同物和替代性結(jié)構(gòu)。
一個(gè)實(shí)施例包括產(chǎn)生具有第一脈沖振幅的第一電脈沖；使用第一電脈沖產(chǎn)生第一密度的原子團(tuán)化物質(zhì)；使用第一密度的原子團(tuán)化物質(zhì)中的原子團(tuán)化物質(zhì)分解原料氣體，由此產(chǎn)生第一淀積材料；將第一淀積材料淀積到襯底上；產(chǎn)生具有第二脈沖振幅的第二電脈沖，其中，第二脈沖振幅與第一脈沖寬度不同；使用第二電脈沖產(chǎn)生第二密度的原子團(tuán)化物質(zhì)；使用第二密度的原子團(tuán)化物質(zhì)中的原子團(tuán)化物質(zhì)分解原料氣體，由此產(chǎn)生第二淀積材料；以及，將第二多種淀積材料淀積到第一淀積材料上。


通過結(jié)合附圖參照以下詳細(xì)說明和所附的權(quán)利要求書，本發(fā)明的各種目的和優(yōu)點(diǎn)和更完整的理解將變得顯而易見和更易于理解，其中，圖1表示一種類型的PECVD系統(tǒng)；圖2a表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于PECVD系統(tǒng)的電源；圖2b是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于PECVD系統(tǒng)的電源的替代性示圖；圖3表示脈沖寬度調(diào)制功率信號(hào)的一個(gè)例子；圖4表示脈沖振幅調(diào)制功率信號(hào)的一個(gè)例子；圖5表示頻率調(diào)制功率信號(hào)的一個(gè)例子；圖6a表示使用脈沖寬度調(diào)制形成的梯度膜的一個(gè)例子；圖6b表示使用脈沖寬度調(diào)制形成的多層梯度膜的一個(gè)例子；圖7a表示使用幅寬調(diào)制形成的梯度膜的一個(gè)例子；圖7b表示使用幅寬調(diào)制形成的多層梯度膜的一個(gè)例子；圖8a～8d表示在使用脈沖寬度調(diào)制功率信號(hào)的情況下多層梯度膜隨時(shí)間的發(fā)展。
具體實(shí)施例方式
在一些PECVD工藝中，典型的原子團(tuán)壽命(原子團(tuán)物質(zhì)的損失和消耗的時(shí)間)足夠長(zhǎng)，使得可存在等離子體的空閑時(shí)間，在該空閑時(shí)間內(nèi)，剩余的原子團(tuán)密度逐漸被膜的淀積和損失機(jī)制消耗。因此，通過控制在等離子體的這些工作和空閑時(shí)間內(nèi)的總的原子團(tuán)密度，膜的化學(xué)成分以及膜的所有的層性能可被改變。
通過調(diào)制進(jìn)入等離子體的功率級(jí)、等離子體的工作時(shí)間和功率脈沖之間的定時(shí)，用戶可制造以前在PECVD中不能實(shí)現(xiàn)的膜。這些層可以是單個(gè)梯度層或在各個(gè)層之間具有不同的性能的幾百到幾千個(gè)微層的多層堆疊。兩種工藝均可制造唯一的膜。
圖2a表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例構(gòu)建的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括可由脈沖控制器145控制的DC源140。術(shù)語(yǔ)“DC源”和“DC電源”是指任意類型的電源，包括使用線性放大器、非線性放大器或沒有放大器的電源。DC源145對(duì)磁控管150供電，該磁控管150產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)線性放電管(未示出)內(nèi)的內(nèi)導(dǎo)體的微波或其它能量波。脈沖控制器145可勾畫DC脈沖形狀的輪廓并調(diào)整用于諸如占空因數(shù)、頻率和振幅的脈沖性能的設(shè)置點(diǎn)。在名稱為“SYSTEM AND METHOD FOR POWERFUNCTION RAMPING OF MICROWAVE LNEAR DISCHARGESOURCES”的共同擁有和受讓的、代理機(jī)構(gòu)案件號(hào)為APPL-008/00US的文件中，說明了勾畫DC脈沖形狀的輪廓的方法，在此將其引入作為參考。
脈沖控制器145還被配置為調(diào)制在PECVD裝置的操作中驅(qū)動(dòng)磁控管150的DC脈沖或其它能量信號(hào)。在一些實(shí)施例中，脈沖控制器145可被配置為僅調(diào)制驅(qū)動(dòng)磁控管150的信號(hào)。但在任一個(gè)實(shí)施例中，通過調(diào)制DC脈沖，進(jìn)入等離子體的功率級(jí)也可被調(diào)制，由此使得用戶能夠控制原子團(tuán)密度并制造以前在PECVD中不能實(shí)現(xiàn)的膜。該系統(tǒng)可被用于形成可變、單一的梯度層或相互之間具有不同的性能的幾百到幾千個(gè)微層的多層堆疊。
圖2b表示電源的替代性實(shí)施例。該實(shí)施例包括任意波形發(fā)生器141、放大器142、脈沖控制器145、磁控管150和等離子體源天線152。在操作中，任意波形發(fā)生器141產(chǎn)生實(shí)際上為任意形式的波形和對(duì)應(yīng)的電壓。然后，放大器142將來(lái)自任意波形發(fā)生器的電壓放大到可用的量。在微波發(fā)生器(例如，磁控管150)的情況下，可將信號(hào)從+/5VDC放大到5000VDC。然后，將高壓信號(hào)施加到作為高頻發(fā)生器的磁控器150上。磁控管150產(chǎn)生振幅和/或頻率基于初始產(chǎn)生的電壓信號(hào)變化的功率輸出載波(在這種情況下處于2.45GHZ)。最后，磁控管的輸出被施加到源152上，以產(chǎn)生功率調(diào)制的等離子體。
信號(hào)調(diào)制可通過脈沖控制器145被施加到任意波形發(fā)生器141上。信號(hào)調(diào)制在許多領(lǐng)域中是公知的過程-最有名的是FM(頻率調(diào)制)和AM(振幅調(diào)制)無(wú)線電。但是，調(diào)制以前還沒有被用于在PECVD中控制膜性能和產(chǎn)生各個(gè)層。存在許多形式的可被應(yīng)用于波形功率級(jí)、占空因數(shù)或頻率的調(diào)制，但下面僅說明幾種。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道其它方法。注意，調(diào)制與簡(jiǎn)單地增大或減小進(jìn)入源的功率信號(hào)的功率或占空因數(shù)不同。
圖3表示隨時(shí)間改變脈沖寬度的寬度的脈沖寬度調(diào)制。使用脈沖寬度調(diào)制時(shí)，數(shù)據(jù)采樣的值由脈沖長(zhǎng)度表示。
圖4表示脈沖振幅調(diào)制，該脈沖振幅調(diào)制是消息信息被編碼為一系列信號(hào)脈沖的振幅的信號(hào)調(diào)制形式。在等離子體源的情況下，可以按照希望的任意百分比對(duì)電壓、電流或功率級(jí)進(jìn)行振幅調(diào)制。
圖5表示頻率調(diào)制(FM)，該頻率調(diào)制是根據(jù)輸入信號(hào)，將模擬或數(shù)字形式的信息通過瞬時(shí)頻率變化編碼成載波。
現(xiàn)在參照?qǐng)D6和圖7，這些圖表示可以用脈沖寬度和脈沖振幅調(diào)制這兩種不同形式的調(diào)制制造的多層膜的兩個(gè)例子。這兩個(gè)圖均示出在襯底上淀積的膜層和對(duì)應(yīng)的用于產(chǎn)生等離子體的調(diào)制的功率信號(hào)。注意，功率信號(hào)在淀積過程中被調(diào)制，這與在淀積過程中建立和留下靜態(tài)的初始設(shè)定點(diǎn)是不同的。
首先參照?qǐng)D6a，該圖示出通過脈沖寬度調(diào)制產(chǎn)生的可變膜157。在本實(shí)施例中，短脈沖寬度和長(zhǎng)脈沖寬度之間的周期相對(duì)較長(zhǎng)。這種長(zhǎng)周期在襯底上產(chǎn)生可變梯度的涂層，該涂層沿其厚度從位置緊鄰襯底的柔性的有機(jī)硅膜變化為剛性的、致密的SiO2或SiOxNy膜。通過該過程產(chǎn)生的膜隨其從襯底向外延伸變得更硬和剛性更大。
由于膜的柔性的更軟的部分比致密的剛性的部分與襯底結(jié)合得好，因此這種單個(gè)可變梯度層是有益處的。因此，脈沖寬度調(diào)制使得能夠產(chǎn)生很好地與襯底鍵合而又具有抵抗刮擦并具有良好的阻透性的硬化外部的膜。沒有調(diào)制的功率信號(hào)不能有效地產(chǎn)生這種類型的膜。
通過改變功率信號(hào)的調(diào)制，可以在襯底上淀積多層梯度涂層。圖6b表示這種類型的襯底和膜160。在本實(shí)施例中，短脈沖寬度和長(zhǎng)脈沖寬度之間的周期相對(duì)較短，由此產(chǎn)生多個(gè)層。這些各個(gè)層也可在單個(gè)層內(nèi)從不致密變化為更致密-正如圖6a中所示的單梯度層那樣變化。
在本實(shí)施例中，首先在襯底上淀積不致密的有機(jī)硅層。這種類型的層與襯底鍵合得最好。下一層稍微更致密，第三層是極致密、極硬的幾乎純的SiO2或SiOxNy層。當(dāng)脈沖寬度調(diào)制為較短的脈沖寬度時(shí)，下一層重新為容易與正下方的致密層鍵合的不致密的有機(jī)硅層。該循環(huán)可重復(fù)幾百甚至幾千次以產(chǎn)生極硬、有彈性并具有良好的阻透性的多層梯度膜。并且，在制造該膜時(shí)可使得到達(dá)襯底的熱量以及對(duì)襯底的損傷最少。
圖7a和圖7b表示與圖6a和圖6b所示的類似的另一系列膜。但是，這些膜是通過使用脈沖振幅調(diào)制產(chǎn)生的。同樣，可以使用調(diào)制技術(shù)產(chǎn)生單個(gè)梯度膜165或多層梯度膜170。注意，該方法適用于幾乎任何前體而不限于硅基化合物。
可以用其它調(diào)制技術(shù)產(chǎn)生可變膜。事實(shí)上，存在許多可以實(shí)施以便有效地控制原子團(tuán)物質(zhì)(species)密度和關(guān)于時(shí)間的電磁輻射的調(diào)制技術(shù)，這些調(diào)制技術(shù)包含PWM-脈沖寬度調(diào)制；PAM-脈沖振幅調(diào)制；PPM-脈沖位置調(diào)制；AM-振幅調(diào)制；FM-頻率調(diào)制，等。同樣，這些技術(shù)包含在膜淀積過程中調(diào)制功率信號(hào)而不是設(shè)定初始的功率點(diǎn)或占空因數(shù)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D8a～8d，這些圖表示脈沖寬度調(diào)制的例子及其對(duì)SiO2和/或SiOxNy的膜性能的可能影響。標(biāo)志波(sign wave)信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)固定峰值功率級(jí)上的脈動(dòng)頻率，以增加或減少進(jìn)入等離子體的短期平均功率。所示出的標(biāo)志波是驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并且它還指示功率。
在圖8a的開始部分(左側(cè))，調(diào)制通過增加等離子體的工作時(shí)間并減少其空閑時(shí)間來(lái)增加每給定時(shí)間間隔的功率級(jí)，由此增加等離子體的瞬時(shí)原子團(tuán)密度和電磁分量。該過程將原子團(tuán)密度增加到所有的材料均被轉(zhuǎn)變和被淀積并且新材料是對(duì)生長(zhǎng)SiO2或SiOxNy膜堆疊的主要貢獻(xiàn)體的點(diǎn)。圖8b表示在該階段緊鄰襯底形成的致密層。
在驅(qū)動(dòng)信號(hào)的中心，工作時(shí)間在其最低值，空閑時(shí)間在其最高值。這種效果將瞬時(shí)原子團(tuán)密度降低到所有的材料均被消耗并且前體材料重新變?yōu)樯L(zhǎng)膜堆疊的主要貢獻(xiàn)體的點(diǎn)。圖8c表示在第二階段形成的不致密、更有機(jī)的層。該層被淀積到第一層上。
最后，在波形的最后部分中，該過程如在波形的第一部分中那樣返回原子團(tuán)密度的飽和。該階段淀積硬化、致密的層。圖8d表示淀積到第二層上的致密的第三層。因此，這三個(gè)階段共同在兩個(gè)硬的致密層之間留下有機(jī)材料的內(nèi)層-由此將柔性引入整個(gè)膜中堆疊。
可以在一列式(inline)或動(dòng)態(tài)的淀積過程中使用這些調(diào)制技術(shù)。通過利用這些具有動(dòng)態(tài)淀積過程的調(diào)制技術(shù)，能夠?yàn)橹T如LCD顯示器的應(yīng)用制造配準(zhǔn)層(alignment layer)，由此取代目前正在使用的聚酰亞胺(polymide)層。
總之，這一發(fā)現(xiàn)使得用戶能夠?qū)崿F(xiàn)過去不可能的PECVD膜，可具有到目前為止不可能的擴(kuò)展的膜性能和質(zhì)量。通過按照時(shí)間間隔勾畫平均和/或峰值功率級(jí)，從按照單位時(shí)間以連續(xù)方式積極地控制等離子體原子團(tuán)/電磁輻射密度的能力實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的薄膜。驅(qū)動(dòng)波形可以為任意波形，或者甚至為任意函數(shù)。當(dāng)源和系統(tǒng)被配置為控制局部化蝕刻速率時(shí)，該技術(shù)還可以進(jìn)行這種控制。
最后，本發(fā)明尤其是提供用于控制在襯底上淀積的系統(tǒng)和方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員可容易認(rèn)識(shí)到，可以對(duì)本發(fā)明、其用途及其配置進(jìn)行各種變更和替換，以實(shí)現(xiàn)與這里所述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的結(jié)果基本上相同的結(jié)果。因此，不存在將本發(fā)明限定為公開的示例性形式的意圖。許多變更、修改和替代性結(jié)構(gòu)落在如權(quán)利要求書中表述的所公開的發(fā)明的范圍和精神內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種在化學(xué)汽相淀積過程中生成膜的方法，該方法包括產(chǎn)生具有第一脈沖寬度的第一電脈沖；使用第一電脈沖，產(chǎn)生第一密度的原子團(tuán)化物質(zhì)；使用第一密度的原子團(tuán)化物質(zhì)分解原料氣體的第一部分，由此產(chǎn)生淀積材料；將淀積材料淀積到襯底上作為第一層；產(chǎn)生具有第二脈沖寬度的第二電脈沖，其中，第二脈沖寬度與第一脈沖寬度不同；使用第二電脈沖，產(chǎn)生第二密度的原子團(tuán)化物質(zhì)；使用第二密度的原子團(tuán)化物質(zhì)中的原子團(tuán)化物質(zhì)分解原料氣體的第二部分，由此產(chǎn)生第二多種淀積材料；和將淀積材料淀積到第一層上。
2.一種用于控制化學(xué)汽相淀積過程的方法，該方法包括產(chǎn)生具有某一密度的原子團(tuán)化物質(zhì)的等離子體，其中，等離子體是通過使用功率信號(hào)產(chǎn)生的；使用第一密度的原子團(tuán)化物質(zhì)中的原子團(tuán)化物質(zhì)分解原料氣體的第一部分，由此產(chǎn)生第一淀積材料；將第一淀積材料淀積到襯底上，由此形成第一層；通過調(diào)制用于產(chǎn)生等離子體的功率信號(hào)，改變?cè)訄F(tuán)化物質(zhì)的密度；使用改變密度的原子團(tuán)化物質(zhì)中的原子團(tuán)化物質(zhì)分解原料氣體的第二部分，由此產(chǎn)生第二淀積材料；和將第二淀積材料淀積到第一層上，由此形成第二層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，還包括通過調(diào)制用于產(chǎn)生等離子體的功率信號(hào)，改變?cè)訄F(tuán)化物質(zhì)的密度，由此產(chǎn)生第三密度的原子團(tuán)化物質(zhì)；使用第三密度的原子團(tuán)化物質(zhì)分解原料氣體的第三部分，由此產(chǎn)生第三淀積材料；和將第三淀積材料淀積到第二層上，由此形成第三層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，在襯底上淀積的膜內(nèi)，第一層和第二層包括分開的淀積材料層。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，第一層和形成的第二層包括淀積到襯底上的單個(gè)梯度疊層。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，通過調(diào)制用于產(chǎn)生等離子體的功率信號(hào)改變?cè)訄F(tuán)化物質(zhì)的密度包括調(diào)制表征用于產(chǎn)生等離子體的功率信號(hào)的振幅。
7.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，通過調(diào)制用于產(chǎn)生等離子體的功率信號(hào)改變?cè)訄F(tuán)化物質(zhì)的密度包括調(diào)制表征用于產(chǎn)生等離子體的功率信號(hào)的頻率。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，通過調(diào)制用于產(chǎn)生等離子體的功率信號(hào)改變?cè)訄F(tuán)化物質(zhì)的密度包括調(diào)制表征用于產(chǎn)生等離子體的功率信號(hào)的脈沖寬度。
9.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，通過調(diào)制用于產(chǎn)生等離子體的功率信號(hào)改變?cè)訄F(tuán)化物質(zhì)的密度包括調(diào)制表征用于產(chǎn)生等離子體的功率信號(hào)的脈沖位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，功率信號(hào)包括用于產(chǎn)生等離子體的高頻信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，功率信號(hào)可被高頻發(fā)生器使用，使得高頻發(fā)生器可產(chǎn)生用于產(chǎn)生等離子體的高頻信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中，高頻信號(hào)包括微波。
13.一種在化學(xué)汽相淀積過程中生成膜的方法，該方法包括產(chǎn)生具有第一脈沖振幅的第一電脈沖；使用第一電脈沖產(chǎn)生第一密度的原子團(tuán)化物質(zhì)；使用第一密度的原子團(tuán)化物質(zhì)中的原子團(tuán)化物質(zhì)分解原料氣體的第一部分，由此產(chǎn)生第一淀積材料；將第一淀積材料淀積到襯底上；產(chǎn)生具有第二脈沖振幅的第二電脈沖，其中，第二脈沖振幅與第一脈沖寬度不同；使用第二電脈沖產(chǎn)生第二密度的原子團(tuán)化物質(zhì)；使用第二密度的原子團(tuán)化物質(zhì)中的原子團(tuán)化物質(zhì)分解原料氣體的第二部分，由此產(chǎn)生第二淀積材料；和將第二多種淀積材料淀積到第一淀積材料上。
14.一種在化學(xué)汽相淀積過程中生成膜的方法，該方法包括使用第一電脈沖產(chǎn)生具有第一密度的原子團(tuán)化物質(zhì)的等離子體；使用第一密度的原子團(tuán)化物質(zhì)中的原子團(tuán)化物質(zhì)分解原料氣體的第一部分，由此產(chǎn)生第一淀積材料；將第一淀積材料淀積到襯底上；使用第二電脈沖在等離子體內(nèi)產(chǎn)生第二密度的原子團(tuán)化物質(zhì)，其中，第二密度比第一密度??；使用第二密度的原子團(tuán)化物質(zhì)分解原料氣體的第二部分，由此產(chǎn)生第二淀積材料；和將第二淀積材料淀積到第一淀積材料上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中，第一電脈沖與第一脈沖寬度有關(guān)，該方法還包括產(chǎn)生具有第二脈沖寬度的第二電脈沖，該第二脈沖寬度比第一脈沖寬度大。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中，第一電脈沖與第一脈沖寬度有關(guān)，該方法還包括產(chǎn)生具有第二脈沖寬度的第二電脈沖，該第二脈沖寬度比第一脈沖寬度小。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中，第一電脈沖與第一脈沖振幅有關(guān)，該方法還包括產(chǎn)生具有第二脈沖振幅的第二電脈沖，該第二脈沖振幅比第一脈沖振幅小。
18.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中，第一電脈沖與第一脈沖位置有關(guān)，該方法還包括產(chǎn)生具有第二脈沖位置的第二電脈沖，該第二脈沖位置比第一脈沖位置小。
19.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中，使用第一電脈沖產(chǎn)生具有第一密度的原子團(tuán)化物質(zhì)的等離子體包括使用第一電脈沖產(chǎn)生高頻信號(hào)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中，使用第一電脈沖產(chǎn)生具有第一密度的原子團(tuán)化物質(zhì)的等離子體包括將高頻信號(hào)引入淀積室內(nèi)；和使用高頻信號(hào)在淀積室內(nèi)產(chǎn)生等離子體。
21.一種涂敷有薄膜的襯底，該襯底是通過以下步驟形成的產(chǎn)生具有第一脈沖寬度的第一電脈沖；使用第一電脈沖，產(chǎn)生第一密度的原子團(tuán)化物質(zhì)；使用第一密度的原子團(tuán)化物質(zhì)分解原料氣體的第一部分，由此產(chǎn)生第一多種淀積材料；將第一多種淀積材料淀積到襯底上作為第一層；產(chǎn)生具有第二脈沖寬度的第二電脈沖，其中，第二脈沖寬度與第一脈沖寬度不同；使用第二電脈沖，產(chǎn)生第二密度的原子團(tuán)化物質(zhì)；使用第二密度的原子團(tuán)化物質(zhì)中的原子團(tuán)化物質(zhì)分解原料氣體的第二部分，由此產(chǎn)生第二多種淀積材料；和將第二多種淀積材料淀積到第一層上。
22.一種涂敷有薄膜的襯底，該襯底是通過以下步驟形成的產(chǎn)生具有某一密度的原子團(tuán)化物質(zhì)的等離子體，其中，等離子體是通過使用功率信號(hào)產(chǎn)生的；使用第一密度的原子團(tuán)化物質(zhì)中的原子團(tuán)化物質(zhì)分解原料氣體的第一部分，由此產(chǎn)生第一淀積材料；將第一淀積材料淀積到襯底上，由此形成第一層；通過調(diào)制用于產(chǎn)生等離子體的功率信號(hào)，改變?cè)訄F(tuán)化物質(zhì)的密度；使用改變密度的原子團(tuán)化物質(zhì)中的原子團(tuán)化物質(zhì)分解原料氣體的第二部分，由此產(chǎn)生第二淀積材料；和將第二淀積材料淀積到第一層上，由此形成第二層。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的襯底，還通過以下步驟形成通過調(diào)制用于產(chǎn)生等離子體的功率信號(hào)，改變?cè)訄F(tuán)化物質(zhì)的密度，由此產(chǎn)生第三密度的原子團(tuán)化物質(zhì)；使用第三密度的原子團(tuán)化物質(zhì)分解原料氣體的第三部分，由此產(chǎn)生第三淀積材料；和將第三淀積材料淀積到第二層上，由此形成第三層。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的襯底，其中，在襯底上淀積的膜內(nèi)，第一層和第二層包括分開的淀積材料層。
25.根據(jù)權(quán)利要求22的襯底，其中，第一層和形成的第二層包括淀積到襯底上的單個(gè)梯度疊層。
26.根據(jù)權(quán)利要求22的襯底，其中，通過調(diào)制用于產(chǎn)生等離子體的功率信號(hào)改變?cè)訄F(tuán)化物質(zhì)的密度包括調(diào)制表征用于產(chǎn)生等離子體的功率信號(hào)的振幅。
27.根據(jù)權(quán)利要求22的襯底，其中，通過調(diào)制用于產(chǎn)生等離子體的功率信號(hào)改變?cè)訄F(tuán)化物質(zhì)的密度包括調(diào)制表征用于產(chǎn)生等離子體的功率信號(hào)的頻率。
28.根據(jù)權(quán)利要求22的襯底，其中，通過調(diào)制用于產(chǎn)生等離子體的功率信號(hào)改變?cè)訄F(tuán)化物質(zhì)的密度包括調(diào)制表征用于產(chǎn)生等離子體的功率信號(hào)的脈沖寬度。
29.根據(jù)權(quán)利要求22的襯底，其中，通過調(diào)制用于產(chǎn)生等離子體的功率信號(hào)改變?cè)訄F(tuán)化物質(zhì)的密度包括調(diào)制表征用于產(chǎn)生等離子體的功率信號(hào)的脈沖位置。
30.根據(jù)權(quán)利要求22的襯底，其中，功率信號(hào)包括用于產(chǎn)生等離子體的高頻信號(hào)。
31.根據(jù)權(quán)利要求22的襯底，其中，功率信號(hào)可被高頻發(fā)生器使用，使得高頻發(fā)生器可產(chǎn)生用于產(chǎn)生等離子體的高頻信號(hào)。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的襯底，其中，高頻信號(hào)包括微波。
33.一種涂敷有膜的襯底，該襯底是通過以下步驟形成的產(chǎn)生具有第一脈沖振幅的第一電脈沖；使用第一電脈沖產(chǎn)生第一密度的原子團(tuán)化物質(zhì)；使用第一密度的原子團(tuán)化物質(zhì)中的原子團(tuán)化物質(zhì)分解原料氣體的第一部分，由此產(chǎn)生第一淀積材料；將第一淀積材料淀積到襯底上；產(chǎn)生具有第二脈沖振幅的第二電脈沖，其中，第二脈沖振幅與第一脈沖振幅不同；使用第二電脈沖產(chǎn)生第二密度的原子團(tuán)化物質(zhì)；使用第二密度的原子團(tuán)化物質(zhì)中的原子團(tuán)化物質(zhì)分解原料氣體的第二部分，由此產(chǎn)生第二淀積材料；和將第二多種淀積材料淀積到第一淀積材料上。
全文摘要
公開了一種在化學(xué)汽相淀積過程中生成膜的方法。一個(gè)實(shí)施例包括產(chǎn)生具有第一脈沖振幅的第一電脈沖；使用第一電脈沖產(chǎn)生第一密度的原子團(tuán)化物質(zhì)；使用第一密度的原子團(tuán)化物質(zhì)中的原子團(tuán)化物質(zhì)分解原料氣體，由此產(chǎn)生第一淀積材料；將第一淀積材料淀積到襯底上；產(chǎn)生具有第二脈沖振幅的第二電脈沖，其中，第二脈沖振幅與第一脈沖寬度不同；使用第二電脈沖產(chǎn)生第二密度的原子團(tuán)化物質(zhì)；使用第二密度的原子團(tuán)化物質(zhì)中的原子團(tuán)化物質(zhì)分解原料氣體，由此產(chǎn)生第二淀積材料；和，將第二多種淀積材料淀積到第一淀積材料上。
文檔編號(hào)C23C16/52GK1958840SQ200610143249
公開日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2006年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月1日
發(fā)明者邁克爾·W.·斯托厄爾 申請(qǐng)人:應(yīng)用膜公司