[發明專利]用于間隙特征中的ALD沉積輪廓調整的添加劑

有效

• 申請號: 201710679512.9
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN107731669B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 帕特里克·范克利姆普特
• 申請（專利權）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: H01L21/205
• 分類號: H01L21/205
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 樊英如;邱曉敏

1.一種用于在襯底上進行原子層沉積(ALD)的方法，其包括：

將所述襯底同時暴露于第一反應物和添加劑，所述第一反應物和所述添加劑被配置成吸附在所述襯底的暴露表面上，所述第一反應物的分壓和所述添加劑的分壓被配置成使得吸附在所述襯底的間隙特征中的所述添加劑隨著在所述間隙特征中的深度的增加而減少，其中所述第一反應物是含金屬的前體，并且其中所述添加劑是醇或有機胺；

其中，在基本同時啟動的暴露于所述第一反應物和所述添加劑期間，所述添加劑的分壓配置為防止所述添加劑擴散到所述間隙特征的底部以及所述第一反應物的分壓配置成使所述第一反應物能夠擴散到所述間隙特征的所述底部，

其中將所述襯底暴露于所述第一反應物和所述添加劑包括：將所述第一反應物和所述添加劑脈沖式輸送到載氣流中，所述載氣流流入其中設置有所述襯底的處理室中，其中將所述第一反應物和所述添加劑脈沖式輸送到載氣流中包括同時打開所述第一反應物的流和所述添加劑的流從而進入到所述載氣流中，

在將所述襯底暴露于所述第一反應物和所述添加劑之后，將所述襯底暴露于第二反應物，所述第二反應物配置為與吸附的所述第一反應物反應以形成薄膜產物，所述薄膜產物是氧化物或氮化物，所述第二反應物被配置為與吸附的所述添加劑反應以從所述襯底表面除去吸附的所述添加劑，

其中將所述襯底暴露于所述第二反應物包括將所述第二反應物脈沖式輸送到所述載氣流中。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述添加劑被配置為與所述第一反應物競爭所述襯底的所述暴露表面上的可用吸附位置，所述第一反應物和所述添加劑被配置為作為自限制單層吸附，其中所述添加劑的吸附防止在所述襯底表面上的吸附所述添加劑的位置處形成所述薄膜產物。

3.根據權利要求2所述的方法，其中所述添加劑的所述分壓顯著小于所述第一反應物的分壓。

4.根據權利要求2所述的方法，其中控制所述處理室的溫度以提供所述第一反應物的所述分壓和所述添加劑的所述分壓。

5.根據權利要求1所述的方法，其還包括：

將以下操作重復預定數量的循環以便沉積多層所述薄膜產物：將所述襯底同時暴露于所述第一反應物和所述添加劑、以及將所述襯底暴露于所述第二反應物，其中所述薄膜產物的沿著所述間隙特征的側壁的沉積量隨著在所述間隙特征中的深度的增加而增加。

6.根據權利要求1所述的方法，

其中在將所述襯底同時暴露于所述第一反應物和所述添加劑之后，執行第一吹掃操作以從所述處理室去除未反應量的所述第一反應物和所述添加劑；

其中在將所述襯底暴露于所述第二反應物之后，執行第二吹掃操作以從所述處理室除去未反應量的所述第二反應物以及已經從所述襯底表面除去的沉積數量的所述添加劑。

7.根據權利要求6所述的方法，

其中執行所述第一吹掃操作包括使所述載氣流繼續流過所述處理室并抽空所述處理室，以便從所述處理室除去所述未反應量的所述第一反應物和所述添加劑；

其中執行所述第二吹掃操作包括使所述載氣流繼續流過所述處理室并抽空所述處理室，以便從所述處理室除去所述未反應量的所述第二反應物以及已經從所述襯底表面除去的所述沉積數量的所述添加劑。

8.根據權利要求1所述的方法，

其中所述薄膜產物是硅的氧化物；并且

其中所述第一反應物是含硅前體。

9.根據權利要求8所述的方法，其中所述第一反應物是二異丙基氨基硅烷(DIPAS)、雙(二乙胺)硅烷(BDEAS)或雙(叔丁胺)硅烷(BTBAS)。