[發(fā)明專利]在金屬表面上沉積阻擋層的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880047381.5
• 申請(qǐng)日: 2018-07-17
• 公開（公告）號(hào): CN110892508B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 巴斯卡爾·喬蒂·布雅;馬克·沙麗;拉克馬爾·C·卡拉塔拉格;托馬斯·卡尼斯利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 應(yīng)用材料公司
• 主分類號(hào): H01L21/02
• 分類號(hào): H01L21/02
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;趙靜

描述增強(qiáng)選擇性沉積的數(shù)種方法。一些實(shí)施方式中，在沉積介電質(zhì)之前，將阻擋層沉積于金屬表面上。一些實(shí)施方式中，金屬表面經(jīng)過官能化而增強(qiáng)或降低其反應(yīng)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開內(nèi)容的實(shí)施方式關(guān)于用于在金屬表面上沉積阻擋層的方法。尤其是，本公開內(nèi)容的實(shí)施方式涉及在金屬表面上沉積阻擋層以助于僅在介電表面上沉積氮化硅的方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體工業(yè)在追求器件微型化時(shí)面臨許多挑戰(zhàn)，器件微型化涉及納米等級(jí)的特征的快速規(guī)模縮小。這樣的問題包括，引入復(fù)雜的制造步驟，諸如多重平版印刷步驟，以及高性能材料的整合。為了維持器件微型化的步調(diào)，選擇性沉積已顯現(xiàn)前景，因?yàn)樵撨x擇性沉積有潛力通過簡(jiǎn)化整合方案而移除高成本的平版印刷步驟。

能夠以各式各樣的方式完成材料的選擇性沉積。化學(xué)前驅(qū)物可選擇性與一個(gè)表面相對(duì)于另一表面(金屬或介電質(zhì))地反應(yīng)。可調(diào)控諸如壓力、基板溫度、前驅(qū)物分壓、和/或氣體流量之類的工藝參數(shù)，以調(diào)控特定表面反應(yīng)的化學(xué)動(dòng)力。另一種可能的方案涉及，能夠用以將關(guān)注的表面活化或去活化引入的膜沉積前驅(qū)物的表面前處理。

本技術(shù)中持續(xù)需要改善沉積選擇性的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本公開內(nèi)容的一或多個(gè)實(shí)施方式關(guān)于選擇性沉積阻擋層的方法。該方法包括，將具有金屬表面與介電表面的基板暴露于硅烷，以在該金屬表面上選擇性形成阻擋層，該硅烷包括至少一種通式為SiH₃R的化合物，其中R是選自C4至C20的烷基、全氟化烷基、烯基、或炔基基團(tuán)。

本公開內(nèi)容的額外實(shí)施方式關(guān)于選擇性沉積阻擋層的方法。該方法包括，將具有金屬表面與介電表面的基板暴露于炔烴及氮反應(yīng)物，以在該金屬表面上選擇性形成阻擋層，該氮反應(yīng)物包括疊氮化物或腈氧化物。

本公開內(nèi)容的進(jìn)一步實(shí)施方式關(guān)于選擇性沉積阻擋層的方法。該方法包括，將具有金屬表面與介電表面的基板暴露于環(huán)氧化物，以在該金屬表面上選擇性形成阻擋層。

附圖說明

以上簡(jiǎn)要概述本公開內(nèi)容的上述詳述特征可以被詳細(xì)理解的方式、以及本公開內(nèi)容的更特定描述，可通過參照實(shí)施方式來獲得，其中一些實(shí)施方式繪示于附圖中。然而，應(yīng)注意，附圖僅繪示本公開內(nèi)容的典型實(shí)施方式，因而不應(yīng)將這些附圖視為對(duì)本公開內(nèi)容的范圍的限制，因?yàn)楸竟_內(nèi)容可允許其他等同有效的實(shí)施方式。

圖1示出根據(jù)本公開內(nèi)容的一或多個(gè)實(shí)施方式的關(guān)于疊氮化物及炔烴阻擋劑所用的可能數(shù)目或反應(yīng)性基團(tuán)的一系列一般結(jié)構(gòu)；

圖2示出根據(jù)本公開內(nèi)容的一或多個(gè)實(shí)施方式的單體在存在于金屬表面及環(huán)化反應(yīng)下選擇性地在金屬表面上產(chǎn)生聚合網(wǎng)絡(luò)的反應(yīng)示意圖；

圖3示出根據(jù)本公開內(nèi)容的一或多個(gè)實(shí)施方式的實(shí)現(xiàn)在金屬表面上選擇性沉積聚合物阻擋層及在介電表面上選擇性沉積介電膜的大致工藝流程；

圖4示出根據(jù)本公開內(nèi)容的一或多個(gè)實(shí)施方式的經(jīng)由使用基于氧的遠(yuǎn)程等離子體及基于氫的遠(yuǎn)程等離子體移除聚合物阻擋層的工藝的實(shí)例；及

圖5示出根據(jù)本公開內(nèi)容的一或多個(gè)實(shí)施方式的用于選擇性沉積工藝的工藝流程。

具體實(shí)施方式

本公開內(nèi)容的實(shí)施方式提供用于在金屬表面上沉積阻擋層的多種方法。本公開內(nèi)容的實(shí)施方式驗(yàn)明可分別使用或協(xié)同使用的用于沉積阻擋層的數(shù)種方法。

本公開內(nèi)容的實(shí)施方式提供有利地在介電表面上沉積介電材料(例如SiN)的方法，所述方法通過下述方式達(dá)成：經(jīng)由沉積在金屬表面上的阻擋層來阻擋金屬表面上介電材料的沉積。