[發明專利]氧化硅的選擇性沉積

有效

• 申請號: 201810151668.4
• 申請日: 2018-02-14
• 公開（公告）號: CN108425100B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 大衛·查爾斯·史密斯;丹尼斯·M·豪斯曼
• 申請（專利權）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: C23C16/04
• 分類號: C23C16/04;C23C16/40;C23C16/455;H01L21/02;H01L21/67
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 樊英如;張靜

1.一種選擇性地在暴露的氧化硅表面上沉積氧化硅的方法，所述方法包括：

提供具有所述暴露的氧化硅表面和暴露的氮化硅表面的襯底，所述暴露的氮化硅表面包含伯胺基團；

將所述襯底暴露于氨基硅烷以相對于所述暴露的氮化硅表面選擇性地將所述氨基硅烷吸附到所述暴露的氧化硅表面上，從而在所述暴露的氧化硅表面上形成吸附的氨基硅烷；以及

執行熱原子層沉積反應，所述反應包括將所述襯底暴露于氧化劑，由此所述熱原子層沉積反應相對于所述暴露的氮化硅表面選擇性地在所述暴露的氧化硅表面上形成氧化硅。

2.根據權利要求1所述的方法，其還包括在提供所述襯底之前，沉積氮化硅以形成未處理的氮化硅表面；以及將所述未處理的氮化硅表面暴露于氨，并點燃等離子體持續介于1秒和10秒之間的持續時間，以形成包含伯胺基團的所述暴露的氮化硅表面。

3.根據權利要求1所述的方法，其還包括在提供所述襯底之前，沉積氮化硅以形成未處理的氮化硅表面，并且將所述未處理的氮化硅表面暴露于氮和氨的混合物并點燃等離子體持續介于1秒和10秒之間的持續時間，以形成包含伯胺基團的所述暴露的氮化硅表面。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述氮和氨的混合物中的氨的量小于1體積％。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的方法，其還包括在大于500℃的沉積溫度下通過化學氣相沉積形成包含伯胺基團的所述暴露的氮化硅表面。

6.根據權利要求1-4中任一項所述的方法，其中所述熱原子層沉積反應在介于25℃與400℃之間的沉積溫度下進行。

7.根據權利要求1-4中任一項所述的方法，其中，在所述熱原子層沉積反應期間，在選擇性沉積所述氧化硅期間，將所述襯底容納在具有介于10mTorr與10Torr之間的室壓強的室中。

8.根據權利要求1-4中任一項所述的方法，其中將所述襯底暴露于所述氨基硅烷包括使所述氨基硅烷以介于1000sccm和5000sccm之間的流率流動。

9.根據權利要求1-4中任一項所述的方法，其中將所述襯底暴露于所述氧化劑包括使所述氧化劑以1000sccm和5000sccm之間的流率流動。

10.根據權利要求1-4中任一項所述的方法，其中所述氨基硅烷選自由單氨基硅烷、二氨基硅烷、三氨基硅烷、四氨基硅烷及其組合組成的組。

11.根據權利要求1-4中任一項所述的方法，其中所述氧化劑選自由臭氧、水、過氧化物及其組合組成的組。

12.根據權利要求2所述的方法，其中所述等離子體使用介于150W與6000W之間的等離子體功率點燃。

13.根據權利要求3所述的方法，其中所述等離子體使用介于150W與6000W之間的等離子體功率點燃。

14.根據權利要求3所述的方法，其中，所述氮和氨的混合物包括介于0.01和0.1之間的氨氣流率比氮氣流率的流率比。

15.根據權利要求14所述的方法，其中所述氨氣流率介于10sccm與100sccm之間。