[發明專利]使用化學抑制對膜進行保形性調節

在審

• 申請號: 201880090055.2
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN111742077A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 大衛·C·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: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 樊英如;張靜

提供了在原子層沉積(ALD)中用于金屬氧化物膜的保形性調節的方法和系統。一些示例性方法使用化學抑制。用于執行這種方法的示例系統包含：室；前體氣體源；抑制前體氣體源；具有相應的氣流路徑的一或更多注射器，其各自具有能連接至所述前體氣體源或所述抑制前體氣體源的入口，且適合于單獨地或與另一注射器一起使前體氣體在多個區域中的第一區域中以第一氣體流率輸送至所述室中以便以第一沉積速率形成第一膜，并且適合于在所述多個區域中的相同區域或第二區域中以第二氣體流率輸送抑制前體氣體以抑制所述第一膜的生長。

優先權主張

本申請要求享有2017年12月28日提交的名稱為“CONFORMALITY MODULATION OFMETAL OXIDE FILMS USING CHEMICAL INHIBITION”的Smith的美國臨時申請No.62/611,541以及于2018年4月25日提交的名稱為“CONFORMALITY MODULATION OF METAL OXIDEFILMS USING CHEMICAL INHIBITION”Smith的美國申請No.15/962,953的優先權，兩者均通過引用全文并入本文。

技術領域

本發明總體上涉及半導體裝置制造中的選擇性原子層沉積，更具體而言，涉及使用化學抑制對金屬氧化物膜進行保形性調節。在一示例中，使用選擇性抑制以提供經改善的膜輪廓控制。

背景技術

按常規，原子層沉積(ALD)為基于氣相化學處理的順序使用的薄膜沉積技術。ALD被視為化學氣相沉積的子類。大多數的ALD反應使用兩種化學品，其通常稱為前體。這些前體以順序、自限制的方式每次一種與材料表面進行反應。通過重復暴露于分離的前體，沉積薄膜。

ALD為半導體裝置和晶片制造中的關鍵處理，且為可用于合成納米材料的成套工具的一部分。金屬氧化物沉積中的輪廓控制也可使用周期性回蝕步驟來實現，但這會引入額外的硬件和成本。

本公開內容試圖至少解決這些缺點。應注意，在該部分中描述的信息被提出以給本領域技術人員提供以下所公開的主題的背景，且不應被視為被認可的現有技術。

發明內容

在一示例性實施方案中，一種ALD設備包含：室；前體氣體源；抑制前體氣體源；具有相應的氣流路徑的一或多個注射器，每一個注射器具有能連接至所述前體氣體源或所述抑制前體氣體源的入口，且適合于單獨地或與另一注射器一起使前體氣體在多個區域中的第一區域中以第一氣體流率輸送至所述室中以便以第一沉積速率形成第一膜，并且適合于在所述多個區域中的相同區域或第二區域中以第二氣體流率輸送抑制前體氣體以抑制所述第一膜的生長。

在一些示例中，所述一或多個注射器進一步適合于在使所述前體氣體進入所述室之前，將所述抑制前體氣體輸送至所述室中。在一些示例中，所述一或多個注射器進一步適合于在使所述抑制前體氣體進入所述室之前，將所述前體氣體輸送至所述室中。在一些示例中，所述一或多個注射器進一步適合于在使所述前體氣體進入所述室的同時，將所述抑制前體氣體輸送至所述室中。在一些示例中，所述一或多個注射器進一步適合于在所述多個區域中的一者中以第三氣體流率輸送第二前體氣體，以便以第二沉積速率形成第二膜。在一些示例中，所述一或多個注射器進一步適合于在使所述抑制前體氣體進入所述室的同時，輸送所述第二前體氣體。所述抑制前體氣體可包含螫合劑、二酮、硫醇、醇以及膦中的一或多者。在一些示例中，所述一或多個注射器進一步適合于以小于在平坦表面上實現所述前體氣體的飽和所需的最小暴露的1％的暴露水平輸送低度暴露的抑制前體氣體。

附圖說明

在附圖的視圖中以示例而非限制的方式顯示了一些實施方案：

根據示例性實施方案，圖1A-1B為保形結構的示意性剖面圖。

根據示例性實施方案，圖2A-2B包含另一保形結構的示意性剖面圖。

根據示例性實施方案，圖3包含亞保形結構的示意性剖面圖。