[發明專利]用于半導體圖案化應用的摻雜ALD膜

有效

• 申請號: 201710636255.0
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107680903B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 尚卡爾·斯瓦米納坦;理查德·菲利普斯;阿德里安·拉瓦伊
• 申請（專利權）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: H01L21/033
• 分類號: H01L21/033
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 李獻忠;張靜

1.一種使用正性圖案化將襯底圖案化的方法，所述方法包括：

(a)提供具有圖案化含碳芯材的所述襯底；

(b)將摻雜間隔物保形地沉積在所述圖案化含碳芯材上；

(c)相對于所述摻雜間隔物選擇性蝕刻所述圖案化含碳芯材以形成掩模，其中所述圖案化含碳芯材的蝕刻速率比所述摻雜間隔物的蝕刻速率快介于約5倍和約20倍之間；以及

(d)使用所述掩模蝕刻目標層。

2.根據權利要求1所述的方法，其中沉積所述摻雜間隔物包括沉積一層或多層氧化硅并沉積一層或多層摻雜劑氧化物，所述摻雜劑選自硼、鎵、磷、鋁和砷。

3.根據權利要求1所述的方法，其中沉積所述摻雜間隔物包括：

(i)將所述襯底暴露于第一劑量的含硅前體持續不足以在所述襯底的表面達到飽和的時間；

(ii)將所述襯底暴露于第二劑量的摻雜劑前體持續不足以在所述襯底的表面達到飽和的時間，以在所述襯底的所述表面上形成所述含硅前體和摻雜劑前體部分地飽和的表面；以及

(iii)將所述襯底暴露于氧化劑以形成保形摻雜的氧化硅材料。

4.根據權利要求1所述的方法，其中所述摻雜間隔物具有在約1E20 at/cc和約2E22at/cc之間的摻雜劑密度。

5.根據權利要求1所述的方法，其中所述摻雜間隔物包括通過沉積一層或多層氧化鍺而沉積的含鍺材料，并且所述摻雜間隔物摻雜有磷或氬。

6.根據權利要求2所述的方法，其還包括在沉積所述摻雜間隔物之后并且在選擇性蝕刻所述圖案化含碳芯材之前，在小于約400℃的溫度下使所述襯底退火。

7.根據權利要求2所述的方法，其中所述摻雜劑是硼并且沉積所述一層或多層摻雜劑氧化物包括將所述襯底暴露于摻雜劑前體，所述摻雜劑前體選自TMB(硼酸三甲酯)、TEB(硼酸三乙酯)、B₂H₆(乙硼烷)、三甲基硼烷、三乙基硼烷及其組合。

8.根據權利要求2所述的方法，其中所述摻雜劑是磷，并且沉積所述一層或多層摻雜劑氧化物包括將所述襯底暴露于摻雜劑前體，所述摻雜劑前體選自磷酸三乙酯(TEPO)(PO(OC₂H₅)₃)；磷酸三甲酯(TMPO)(PO(OCH₃)₃)；亞磷酸三甲酯(TMPi)(P(OCH₃)₃)；三(二甲基氨基)膦(TDMAP)(((CH₃)₂N)₃P)；三氯化磷(PCl₃)；三甲基甲硅烷基膦(TMSP)(P(Si(CH₃)₃)₃)；和三氯氧化磷(POCl₃)。

9.根據權利要求1-8中任一項所述的方法，其中通過將所述襯底暴露于碳氟化合物氣體并點燃等離子體來蝕刻所述圖案化含碳芯材。

10.根據權利要求1-8中任一項所述的方法，其中所形成的所述掩模具有小于約50nm的間距。

11.根據權利要求1-8中任一項所述的方法，其中所述摻雜間隔物在約50℃和約200℃之間的襯底溫度下沉積。

12.根據權利要求1-8中任一項所述的方法，其中所述摻雜間隔物沉積到介于50埃和300埃之間的厚度。

13.根據權利要求3所述的方法，其中所述氧化劑選自氧、二氧化碳、水、一氧化二氮及其組合。