[發明專利]金屬硅化物的選擇性沉積

有效

• 申請號: 201880034866.0
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN110945626B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 雷蒙德·洪;金南成;斯里尼瓦斯·內曼尼;怡利·葉;鄭崔;克里斯托弗·艾爾斯;安德魯·庫梅爾
• 申請（專利權）人: 應用材料公司;加利福尼亞大學董事會
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/324
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;趙靜

本公開內容的實施方式涉及選擇性金屬硅化物沉積方法。在一個實施方式中，加熱具有含硅表面的基板，以及該含硅表面為氫封端。將基板暴露于MoFsubgt;6/subgt;前驅物和Sisubgt;2/subgt;Hsubgt;6/subgt;前驅物的連續循環，然后進行Sisubgt;2/subgt;Hsubgt;6/subgt;的過量暴露，以將包含MoSisubgt;2/subgt;的MoSisubgt;x/subgt;材料選擇性地沉積在基板的含硅表面上。

技術領域

本公開內容的實施方式一般地涉及用于金屬硅化物沉積的方法。

背景技術

在納米尺度的器件上準確定位材料對于操縱下一代納米電子的原子級特性至關重要。對于半導體制造，利用具有優異保形性(conformality)和化學計量的材料的詳細定位來滿足對成本、產率和產量的需求。隨著金屬氧化物半導體場效晶體管(MOSFET)被縮放到小于10nm的通道長度，需要克服源于由上而下(top-down)工藝的限制，諸如來自反應離子蝕刻的損壞和在三維(3D)表面上結構對齊的結構復雜性。

最近，由于MOSFET器件已經以3D結構(FinFET)制造，因此在保持保形膜質量的同時，對納米尺度區域選擇性沉積的興趣日益增加。區域選擇性沉積的一種方法是利用自組裝單層(SAM)作為鈍化層結合原子層沉積(ALD)工藝。鈍化層阻擋或消除對ALD前驅物有反應性的表面官能基，使得可以獲得選擇性；然而，SAM方法仍然利用鈍化層的選擇性沉積。此外，在選擇性沉積之后選擇性地去除鈍化層，這需要額外的工藝復雜性以及降低產量。

因此，本領域需要的是用于選擇性材料沉積的改良方法。

發明內容

在一個實施方式中，提供了一種基板處理方法。該方法包括以下步驟：將具有含硅表面的基板加熱至第一溫度，將該基板暴露于含氫的等離子體，將該基板暴露于第一劑量的MoF₆前驅物，及將該基板暴露于第二劑量的Si₂H₆前驅物。依序循環將該基板暴露于第一劑量的步驟及將該基板暴露于第二劑量的步驟，并在該依序循環的步驟之后，將該基板暴露于第三劑量的Si₂H₆前驅物。

在另一個實施方式中，提供一種基板處理方法。該方法包括以下步驟：將該基板定位在具有腔室壁的反應腔室中的加熱器上，將加熱器上的基板加熱到第一溫度，將腔室壁保持在小于第一溫度的第二溫度，以及將基板的含硅表面暴露于氫。將該基板暴露于第一劑量的MoF₆前驅物，將該基板暴露于第二劑量的Si₂H₆前驅物，依序循環將該基板暴露于第一劑量的步驟及將該基板暴露于第二劑量的步驟，并在該依序循環的步驟之后，將該基板暴露于第三劑量的Si₂H₆前驅物。

在又另一個實施方式中，提供了一種基板處理方法。該方法包括以下步驟：將該基板加熱到第一溫度，將該基板的含硅表面暴露于含氫等離子體，將該基板暴露于第一劑量的MoF₆前驅物，及將該基板暴露于第二劑量的Si₂H₆前驅物。依序循環將該基板暴露于第一劑量的步驟及將該基板暴露于第二劑量的步驟，在該依序循環的步驟之后，將該基板暴露于第三劑量的Si₂H₆前驅物，以及在將該基板暴露于第三劑量之后，在約500℃至約550℃之間的第二溫度下對基板退火。

附圖說明

本專利或申請文件包含至少一個彩色圖式。具有彩色圖式的本專利或專利申請案的副本將在請求和支付必要費用后由主管局提供。

以上簡要概述本公開內容的上述詳述特征可以被詳細理解的方式、以及本公開內容的更特定描述，可通過參照實施方式來獲得，實施方式中的一些實施方式繪示于附圖中。然而，值得注意的是，所附圖式只繪示了示范實施方式，因而不應視為對本發明的范圍的限制，可允許其他等同有效的實施方式。