用于三维NAND硬膜应用的纳米结晶金刚石碳膜制造技术

本文公开了在形成半导体器件中使用的纳米结晶金刚石层以及用于形成所述纳米结晶金刚石层的方法。所述器件可包括：基板，所述基板具有处理表面与支撑表面；器件层，所述器件层形成于所述处理表面上；以及纳米结晶金刚石层，所述纳米结晶金刚石层形成于所述处理层上，所述纳米结晶金刚石层具有介于2nm至5nm之间的平均晶粒尺寸。所述方法可包括：将基板定位于处理腔室中，于处理表面上沉积器件层；于所述器件层上沉积纳米结晶金刚石层，所述纳米结晶金刚石层具有介于2nm至5nm之间的平均晶粒尺寸；图案化及蚀刻所述纳米结晶金刚石层；蚀刻所述器件层以形成特征；以及从所述器件层的表面灰化所述纳米结晶金刚石层。

Nanocrystalline diamond carbon films for three-dimensional NAND dural applications

The present invention discloses a nanocrystalline diamond layer used in forming a semiconductor device and a method for forming the nanocrystalline diamond layer. The device can include a substrate, the substrate has a surface with the support surface; the device layer, the device layer is formed on the treated surface; and nano crystal diamond layer, the nano crystalline diamond layer is formed in the processing layer, the nano crystalline diamond layer with the average grain size between 2nm and 5nm. The method can include: substrate positioning in the processing chamber, to deposit on the surface of the device layer; in the device layer of nano crystalline diamond deposition layer, the nano crystalline diamond layer with the average grain size between 2nm to 5nm; patterning and etching of the nano crystalline diamond layer; the device layer is etched to form a feature; and from the surface of the ashing device layer of the nano crystalline diamond layer.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于三维NAND硬膜应用的纳米结晶金刚石碳膜
本文所公开的实施方式一般涉及包括惰性碳膜的器件器件。更具体地，实施方式一般涉及纳米结晶金刚石膜。
技术介绍
随着半导体工业进入新一代的具有更高性能与更大功能性的集成电路(IC)，形成这些IC的元件的密度增加，同时个别部件或元件之间的尺寸(dimension)、大小(size)、与间距减少。虽然在过去这样的减少仅受限于使用光刻界定结构的能力，但尺寸是以μm或nm测量的器件的几何特征已产生新的限制因素，所述限制因素诸如为金属元件的导电率、在元件之间所用的绝缘材料的介电常数、或是三维NAND或DRAM工艺中的挑战。这些限制可受惠于更耐久且更高硬度的硬膜。厚的碳硬膜广为所知，且常用作POR膜。然而，随着DRAM与NAND将其规模持续缩小降至低于10nm的工艺必要条件时，预料当前的碳硬膜组成物是不足够的。此规模缩小将要求更高深宽比的深接触孔或沟槽蚀刻。高深宽比蚀刻问题包括阻塞、孔洞形状扭曲、与图案变形、顶部关键尺寸膨大、线弯折、轮廓弓形化，上述问题通常在这些应用中观察到。许多蚀刻挑战取决于硬膜材料性质。深接触孔变形是由于硬膜较低密度与不良的热导率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种器件，所述器件包括：基板，所述基板具处理表面与支撑表面；器件层，所述器件层形成于所述处理表面上；以及纳米结晶金刚石层，所述纳米结晶金刚石层形成在所述器件层上，所述纳米结晶金刚石层具有介于2nm至5nm之间的平均晶粒尺寸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.03 US 62/045,1961.一种器件，所述器件包括：基板，所述基板具处理表面与支撑表面；器件层，所述器件层形成于所述处理表面上；以及纳米结晶金刚石层，所述纳米结晶金刚石层形成在所述器件层上，所述纳米结晶金刚石层具有介于2nm至5nm之间的平均晶粒尺寸。2.如权利要求1所述的器件，进一步包括光刻胶，所述光刻胶形成于所述纳米结晶金刚石层上。3.如权利要求1所述的器件，其中所述纳米结晶金刚石层进一步具有方均根高度差小于6nm的表面粗糙度。4.如权利要求1所述的器件，其中所述纳米结晶金刚石层与所述器件层的每一个具有通道，所述通道形成于所述纳米结晶金刚石层与所述器件层的每一个中。5.如权利要求1所述的器件，其中所述器件层包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或前述材料的组合。6.如权利要求1所述的器件，其中所述器件层包括钛、铂、钌、氮化钛、氮化铪、氮化钽、氮化锆、或诸如硅化钛、硅化镍、硅化钴之类的金属硅化物、或前述材料的组合。7.如权利要求1所述的器件，其中所述器件层包括半导体浮动栅极、导电纳米粒子或分离式电荷储存电介质特征。8.一种用于处理基板的方法，所述方法包括下述步骤：将器件层沉积在基板的处理表面上，所述基板定位在处理腔室中；在所述器件层上沉积纳米结晶金刚石层，所述纳米结晶金刚石层具有介于2nm至5nm之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈咏梅，克里斯托弗·S·恩盖，刘菁菁，薛君，殷正操，卢多维克·戈代，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国,US