[發(fā)明專利]介電膜的幾何選擇性沉積

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880067801.6
• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號: CN111247269B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丹尼斯·M·豪斯曼;亞歷山大·R·?？怂?/a>;大衛(wèi)·查爾斯·史密斯;巴特·J·范施拉文迪克
• 申請（專利權(quán)）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455;C23C16/56;C23C16/34;C23C16/40;C23C16/32;H01L21/768;H01L21/02
• 代理公司: 上海勝康律師事務(wù)所 31263
• 代理人: 樊英如;邱曉敏

提供了用于在圖案化特征的側(cè)壁表面上選擇性地沉積材料的方法。在一些實施方案中，所述方法包括：提供襯底，所述襯底具有從所述襯底的表面凹陷的特征。所述特征具有底部和從所述底部延伸的側(cè)壁。使用原子層沉積(ALD)處理在所述特征上沉積保形膜。通過使所述襯底暴露于定向等離子體而使沉積在所述底部上的所述保形膜改性，使得在所述底部上的所述保形膜比在所述側(cè)壁上的所述保形膜較不致密。優(yōu)先對于沉積在所述特征的所述底部上的已改性的所述保形膜進行蝕刻。還提供了用于在圖案化的特征的水平表面上選擇性沉積的方法。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求享有2017年8月18日提交的名稱為“GEOMETRICALLY SELECTIVEDEPOSITION OF A DIELECTRIC FILM”的美國申請No.15/681,268的優(yōu)先權(quán)，該申請通過引用并入本文以用于所有目的。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中的設(shè)備和特征尺寸持續(xù)收縮，需要處理方法以輔助設(shè)備收縮并且實現(xiàn)特定的三維架構(gòu)。目前的半導(dǎo)體制造方案可受益于在圖案化特征的側(cè)壁上沉積材料，而不在特征的底部或頂部上沉積材料。

發(fā)明內(nèi)容

本文描述的主題的一個方面涉及用于在圖案化特征的側(cè)壁表面上選擇性地沉積材料的方法。所述方法包括：提供襯底，所述襯底具有從所述襯底的表面凹陷的特征。所述特征具有底部和從所述底部延伸的側(cè)壁。使用原子層沉積(ALD)處理在所述特征上沉積保形膜。通過使所述襯底暴露于定向等離子體而使沉積在所述底部上的所述保形膜改性，使得在所述底部上的所述保形膜比在所述側(cè)壁上的所述保形膜較不致密。優(yōu)先對沉積在所述特征的所述底部上的已改性的所述保形膜進行蝕刻。

在一些實施方案中，所述ALD處理是等離子體增強ALD(PE-ALD)處理，所述PE-ALD處理在所述保形膜的所述沉積期間使用所述定向等離子體。此外，在多種實施方案中，所述PE-ALD處理包括以下操作的多個循環(huán)：(a)使所述襯底暴露于含硅前體，以在所述襯底表面上形成所述含硅前體的吸附層，以及(b)使所述吸附層暴露于所述定向等離子體。

在一些實施方案中，所述沉積和所述改性同時進行。

在一些實施方案中，所述定向等離子體由氨(NH₃)產(chǎn)生，且所述保形膜是氮化硅(SiN)膜。

在一些實施方案中，所述定向等離子體由含氧氣體產(chǎn)生，且所述保形膜是氧化硅膜。

在一些實施方案中，所述定向等離子體由含胺氣體產(chǎn)生，且所述保形膜是碳化硅膜。

在一些實施方案中，已改性的所述區(qū)域向所述定向等離子體的暴露將降低在已改性的所述區(qū)域處的所述保形膜的碳含量。

在一些實施方案中，所述定向等離子體是含氧等離子體，并且使在所述底部上的所述保形膜改性包括去除碳。

在一些實施方案中，所沉積的所述保形膜選自由氧化鉿(HfO₂)、氧化鋯(ZrO₂)和氧化鈦(TiO₂)組成的群組。

在一些實施方案中，所述蝕刻包括濕蝕刻。

在一些實施方案中，所述蝕刻包括等離子體蝕刻。

本文描述的主題的另一個方面涉及用于在特征的暴露的水平表面上沉積保形膜的方法。所述方法包括：提供襯底，所述襯底具有從所述襯底的表面凹陷的特征。所述特征具有底部和從所述底部延伸的側(cè)壁。使用原子層沉積(ALD)處理在所述特征上沉積保形膜。ALD處理包括使所述襯底暴露于定向等離子體，使得沉積在所述底部上的所述保形膜的厚度大于沉積在所述側(cè)壁上的所述保形膜的厚度。

在一些實施方案中，所述方法包括：優(yōu)先對沉積在所述特征的所述側(cè)壁上的所述保形膜進行蝕刻。