[發明專利]在多重圖案化處理中使用原子層沉積的間隔件輪廓控制

在審

• 申請號: 201980010351.1
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN111656488A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 米爾扎弗·阿巴查夫;傅乾;山口葉子;亞倫·埃普勒
• 申請（專利權）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/311;H05H1/46;H01J37/32;C23C16/455
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 李獻忠;邱曉敏

1.一種方法，其包括：

在等離子體室中，通過原子層沉積(ALD)在包括圖案化的芯材料和在所述圖案化的芯材料下面的目標層的襯底上沉積第一厚度的氧化硅間隔件層，其中通過ALD沉積所述第一厚度的所述氧化硅間隔件層包括將所述襯底暴露于第一劑量的含硅前體以及在第一氧化條件下將所述襯底暴露于氧化劑的等離子體；

在所述等離子體室中，通過ALD在所述襯底上沉積第二厚度的所述氧化硅間隔件層，其中通過ALD沉積所述第二厚度的所述氧化硅間隔件層包括將所述襯底暴露于第二劑量的所述含硅前體以及在第二氧化條件下將所述襯底暴露于所述氧化劑的等離子體，所述第二氧化條件不同于所述第一氧化條件；以及

在所述等離子體室中，蝕刻所述圖案化的芯材料以從所述氧化硅間隔件層形成多個間隔件，其中，所述多個間隔件用作所述目標層的掩模。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第二氧化條件與所述第一氧化條件的區別在于以下一者或多者：(1)氧化時間；(2)射頻(RF)功率；以及(3)襯底溫度。

3.根據權利要求2所述的方法，其中對于所述第一氧化條件和所述第二氧化條件中的每一個，所述氧化時間介于約0.25秒和約5秒之間。

4.根據權利要求2所述的方法，其中對于所述第一氧化條件和所述第二氧化條件中的每一個，所述RF功率介于約100瓦和約10,000瓦之間。

5.根據權利要求2所述的方法，其中對于所述第一氧化條件和所述第二氧化條件中的每一個，所述襯底溫度介于約0℃和約100℃之間。

6.根據權利要求1所述的方法，其中所述第二氧化條件包括第二氧化時間和第二RF功率，并且所述第一氧化條件包括第一氧化時間和第一RF功率，所述第二氧化時間大于所述第一氧化時間，而所述第二RF功率大于所述第一RF功率。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第二氧化條件包括第二氧化時間和第二RF功率，并且所述第一氧化條件包括第一氧化時間和第一RF功率，所述第二氧化時間小于所述第一氧化時間，而所述第二RF功率小于所述第一RF功率。

8.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第二氧化條件包括第二襯底溫度，并且所述第一氧化條件包括第一襯底溫度，其中，所述第二襯底溫度不同于所述第一襯底溫度。

9.根據權利要求8所述的方法，其還包括：

使襯底支撐件的溫度從所述第一襯底溫度漸變到所述第二襯底溫度。

10.根據權利要求1至9中任一項所述的方法，其中，沉積所述第一厚度的所述氧化硅間隔件層、沉積所述第二厚度的所述氧化硅間隔件層以及蝕刻所述圖案化的芯材料的操作在所述等離子體室中進行，而沒有在操作之間引入真空中斷。

11.根據權利要求1至9中任一項所述的方法，其中，所述等離子體室中的壓強在約1毫托與約100毫托之間。

12.根據權利要求1至9中任一項所述的方法，其還包括：

在蝕刻所述圖案化的芯材料之前，蝕刻所述氧化硅間隔件層的一部分。

13.根據權利要求1至9中任一項所述的方法，其中，沉積所述第一厚度的所述氧化硅間隔件層包括施加以下操作的X次循環：(i)將所述襯底暴露于所述第一劑量的所述含硅前體，以及(ii)在所述第一氧化條件下將所述襯底暴露于所述氧化劑的所述等離子體中，并且其中沉積所述第二厚度的所述氧化硅間隔件層包括施加以下操作的Y次循環：(iii)將所述襯底暴露于所述第二劑量的所述含硅前體，以及(iv)在所述第二氧化條件下將所述襯底暴露于所述氧化劑的所述等離子體中，其中X和Y是彼此不同的整數。