[發明專利]硼硅膜中的硼濃度可調性

在審

• 申請號: 202180077566.2
• 申請日: 2021-10-04
• 公開（公告）號: CN116529850A
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: Y·楊;K·尼塔拉;程睿;K·嘉納基拉曼;D·凱德拉亞;黃祖濱;A·愛丁
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: H01L21/033
• 分類號: H01L21/033
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 汪駿飛;侯穎媖

本技術的實施例包括用于制成具有改變的硼硅原子比的含硼與硅層的半導體處理方法。方法可包括使含硅前驅物流入半導體處理腔室的基板處理區域中，并且還使含硼前驅物及分子氫(Hsubgt;2/subgt;)流入半導體處理腔室的基板處理區域中。含硼前驅物及Hsubgt;2/subgt;可以一硼氫流速比流動。含硼前驅物及Hsubgt;2/subgt;的流動速率可增加，同時在流動速率增加期間硼氫流速比保持恒定。含硼與硅層可在基板上沉積，并且可由從與基板接觸的第一表面到最遠離基板的含硼與硅層的第二表面的連續增加的硼硅比表征。

相關申請的交叉引用

本申請要求標題為“BORON?CONCENTRATION?TUNABILITY?IN?BORON-SILICONFILMS”、于2020年10月5日提交的美國專利申請第17/063,339號的權益及優先權，此專利申請的全部內容通過引用方式并入本文中。

技術領域

本技術涉及沉積及移除工藝及腔室。更具體地，本技術涉及調諧含硼與硅層中的硼濃度以制成由沿著至少一個方向可變的硼濃度表征的膜的系統及方法。

背景技術

集成電路可以由在基板表面上產生復雜圖案化的材料層的工藝來制成。在基板上產生圖案化材料需要用于形成并移除材料的受控方法。材料特性可影響器件如何操作，并且也可影響膜如何相對于彼此移除。沉積工藝產生具有某些特性的膜。所形成的許多膜需要額外處理來調節或增強膜的材料特性以便提供適宜的性質。

因此，需要可以用于產生高質量器件及結構的經改進的系統及方法。這些及其他需要由本技術解決。

發明內容

本技術的實施例包括可調諧穿過含硼與硅層的硼濃度的半導體處理方法及系統。在實施例中，方法可形成含硼與硅層，該含硼與硅層具有最靠近相鄰蝕刻終止層的最高硼硅原子比、及最遠離蝕刻終止層的最低硼硅原子比。在進一步實施例中，含硼與硅層可具有從膜的一端到另一端的硼硅原子比的連續改變的梯度。在實施例中，調諧含硼與硅層中的硼濃度的系統及方法可產生在一端處具有高蝕刻抗性并且在另一端處具有與蝕刻終止層相比較高的蝕刻選擇性的硬掩模。在進一步實施例中，高深寬比開口可在硬掩模中形成以在半導體器件(諸如DRAM存儲器及3D?NAND存儲器，以及其他類型的半導體器件)中界定觸點、通孔、及電容器結構，以及其他基板特征。

本技術的實施例包括半導體處理方法，該方法可包括使含硅前驅物流入半導體處理腔室的基板處理區域中，并且也使含硼前驅物及分子氫(H₂)流入半導體處理腔室的基板處理區域中。含硼前驅物及H₂可以硼氫流速比流動。方法可進一步包括增加含硼前驅物及H₂的流動速率，同時在流動速率增加期間硼氫流速比保持恒定。方法仍可進一步包括在半導體處理腔室的基板處理區域中的基板上沉積含硼與硅層。沉積的含硼與硅層可由從與基板接觸的第一表面到最遠離基板的含硼與硅層的第二表面連續增加的硼硅比來表征。

在額外實施例中，含硅前驅物可包括硅烷SiH₄，并且含硼前驅物可包括二硼烷(B₂H₆)。在又一些實施例中，含硅前驅物可以大于或約40sccm的硅前驅物流動速率流入基板處理區域中。在又一些實施例中，硼氫流速比可大于或約2:1。在一些實施例中，含硼前驅物及H₂的流動速率可以大于或約5sccm/秒的速率增加。在額外實施例中，含硼與硅層的沉積可由大于或約的沉積速率表征。在額外實施例中，沉積的含硼與硅層可由小于或約20原子％的最靠近基板的第一硼硅比表征，并且可進一步由大于或約50原子％的在最遠離基板的表面處的第二硼硅比表征。