[發(fā)明專利]來自次氧化物的自對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880057132.4
• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN111066139B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S·岡迪科塔;S·S·羅伊;A·B·瑪里克
• 申請（專利權(quán)）人: 應(yīng)用材料公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖;張鑫

描述產(chǎn)生自對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的方法。所述方法包括：在基板特征中形成金屬次氧化物膜，以及氧化所述次氧化物膜以形成自對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，所述自對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)包括金屬氧化物。在一些實施例中，可沉積金屬膜，并接著處理金屬膜以形成金屬次氧化物膜。在一些實施例中，可重復(fù)沉積和處理金屬膜以形成金屬次氧化物膜的工藝，直到在基板特征內(nèi)形成預(yù)定深度的金屬次氧化物膜為止。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開內(nèi)容總體上涉及沉積和處理薄膜的方法。具體而言，本公開內(nèi)容涉及用于產(chǎn)生自對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的工藝。

背景技術(shù)

可通過對間隙填充金屬膜進(jìn)行氧化來形成自對準(zhǔn)金屬氧化物柱體。通過ALD在孔洞或溝槽的結(jié)構(gòu)上沉積金屬，并接著氧化所沉積的金屬來形成金屬氧化物，并在氧化期間的體積膨脹將柱體推出孔洞或溝槽。柱體為自下而上的，僅從金屬選擇性地生長。

然而，因為金屬的快速體積膨脹，使用此工藝形成金屬氧化物柱存在一些挑戰(zhàn)。首先，應(yīng)力的快速變化有時會導(dǎo)致固有結(jié)構(gòu)的降解。當(dāng)CD為小時，這有時會導(dǎo)致高柱的彎曲。第二，體積的快速變化有時會導(dǎo)致金屬氧化物柱體與基板的間的粘附問題。第三，殘留的未氧化的金屬通常保留在溝槽的底部處。

本領(lǐng)域需要產(chǎn)生自對準(zhǔn)柱和結(jié)構(gòu)的替代方法。更具體而言，本領(lǐng)域需要能提供較慢的形成速率的產(chǎn)生自對準(zhǔn)柱和結(jié)構(gòu)的替代方法。

發(fā)明內(nèi)容

本公開內(nèi)容的一個或多個實施例涉及一種產(chǎn)生自對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的方法。所述方法包括：提供基板，所述基板具有基板表面，所述基板表面具有至少一個特征。特征從表面延伸進(jìn)入基板一距離并具有側(cè)壁和底部。在基板表面上且在至少一個特征中形成金屬次氧化物膜。從至少一個特征外側(cè)的基板表面去除金屬次氧化物膜。氧化金屬次氧化物膜，以形成從特征膨脹的金屬氧化物的自對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。金屬次氧化物膜具有平均金屬氧化態(tài)，所述平均金屬氧化態(tài)在大于0至小于金屬氧化物的平均氧化態(tài)的范圍內(nèi)。

本公開內(nèi)容的額外實施例涉及一種產(chǎn)生自對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的方法。所述方法包括：提供基板，所述基板具有基板表面，所述基板表面具有至少一個特征。特征從基板表面延伸進(jìn)入基板一距離并具有側(cè)壁和底部。在基板表面上并在特征中形成金屬膜。處理金屬膜以在基板表面上且在特征中形成金屬次氧化物膜。從特征外側(cè)的基板表面去除金屬次氧化物膜。氧化金屬次氧化物膜，以形成從特征膨脹的金屬氧化物的自對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。金屬次氧化物膜具有平均金屬氧化態(tài)，所述平均金屬氧化態(tài)在大于0至小于金屬氧化物的平均金屬氧化態(tài)的范圍內(nèi)。

本公開內(nèi)容的進(jìn)一步實施例涉及一種產(chǎn)生自對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的方法。所述方法包括：提供基板，所述基板具有基板表面，所述基板表面具有至少一個特征。特征從基板表面延伸進(jìn)入基板一距離并具有側(cè)壁和底部。在基板表面上形成金屬膜，所述金屬膜部分地填充特征。處理金屬膜以形成金屬次氧化物膜。重復(fù)金屬膜的形成和處理，直到填充特征的預(yù)訂體積為止。從特征外側(cè)的基板表面去除金屬次氧化物膜。氧化金屬次氧化物膜，以形成從特征膨脹的金屬氧化物的自對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。金屬次氧化物膜具有平均金屬氧化態(tài)，所述平均金屬氧化態(tài)在大于0至小于金屬氧化物的平均金屬氧化態(tài)的范圍內(nèi)。

附圖說明

通過參照實施例，所述實施例的一部分示于附圖中，可獲得對在本文中簡要總結(jié)的本公開內(nèi)容的更具體的說明，以此方式本公開內(nèi)容的上述的特征可被詳細(xì)理解。然而，將注意到附圖僅示出本公開內(nèi)容的典型實施例，且因而不被當(dāng)作限制本公開內(nèi)容的范圍，因為本公開內(nèi)容可允許其他等效的實施例。

圖1示出根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實施例的基板特征的剖面視圖；以及

圖2A至圖2C示出根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實施例的自對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)形成工藝的剖面示意圖。

圖3A至圖3D示出根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實施例的自對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)形成工藝的剖面示意圖。

圖4A至圖4D示出根據(jù)本公開內(nèi)容的一個或多個實施例的自對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)形成工藝的剖面示意圖。

具體實施方式