金属氧化物后处理方法技术

描述了包含使用水作为氧化剂通过原子层沉积形成金属氧化物膜的方法。金属氧化物膜被暴露于去耦等离子体以降低金属氧化物膜的湿式蚀刻速率，所述去耦等离子体包含He、H2或O2的一或多种。

Metal oxide post treatment method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】金属氧化物后处理方法
本公开内容大体涉及沉积薄膜的方法。特别地，本公开内容涉及利用沉积后等离子体处理选择性沉积氧化铝膜的工艺。
技术介绍
薄膜已在半导体制造中被广泛地用于许多工艺。例如，薄膜(例如，氧化铝)在多图案化工艺中被用作为间隔件材料以在不使用最昂贵的EUV光刻技术的情况下实现较小的器件尺寸。传统的制造工艺包括在3D结构(例如，鳍片)上的保形膜沉积，然后进行湿式或干式蚀刻以去除层的一些部分。膜的可去除性或抗蚀刻性可能影响工艺均匀性、可重复性和准确性。在不影响膜厚度的情况下改变膜的湿式或干式蚀刻速率可提供对图案化应用的更好的控制。因此，在本领域中需要用于控制膜的湿式或干式蚀刻速率的工艺。
技术实现思路
本公开内容的一或多个实施方式是针对方法，所述方法包含使用水作为氧化剂通过ALD在基板表面上形成金属氧化物膜。金属氧化物膜被暴露于去耦等离子体以降低金属氧化物膜的湿式蚀刻速率，所述去耦等离子体包含He、H2或O2的一或多种。本公开内容的额外实施方式是针对方法，所述方法包含通过顺序暴露于铝前驱物和水在基板表面上形成氧化铝膜。氧化铝膜被暴露于去耦等离子体，所述去耦等离子体包含氧和氦的混合物。去耦等离子体具有源功率并且不具有偏压。本公开内容的进一步实施方式是针对方法，所述方法包含通过顺序暴露于铝前驱物和水在基板表面上形成氧化铝膜。氧化铝膜被暴露于去耦等离子体，所述去耦等离子体主要由氦组成。去耦等离子体具有源功率和偏压功率。附图说明为了能够详细理解本公开内容的上述特征的方式，可参照实施方式获得简要概述于上文的本公开内容的更特定描述，所述实施方式的一些实施方式在附图中示出。然而，应注意，附图仅示出本公开内容的典型实施方式，且因此不被视为限制本公开的范围，因为本公开内容可允许其他同等有效的实施方式。图1示出根据本公开内容的一或多个实施方式的处理平台的示意图。图2示出根据本公开内容的一或多个实施方式的批量处理腔室的截面图；图3示出根据本公开内容的一或多个实施方式的批量处理腔室的部分透视图；图4示出根据本公开内容的一或多个实施方式的批量处理腔室的示意图；图5示出根据本公开内容的一或多个实施方式的用于批量处理腔室中的楔形气体分配组件的一部分的示意图；图6示出根据本公开内容的一或多个实施方式的批量处理腔室的示意图；和图7示出根据本公开内容的一或多个实施方式的方法的示意表示图。在附图中，类似的元件和/或特征可具有相同的元件符号。此外，相同类型的各种元件可通过在元件符号之后加上破折号和在类似元件之间区分的第二元件符号来区分。如果在本说明书中仅使用第一元件符号，那么无论第二元件符号为何，该说明适用于具有相同第一元件符号的类似元件的任一个。具体实施方式在描述本公开内容的若干示例性实施方式之前，应将理解，本公开内容不限于在以下描述中阐述的构造或工艺步骤的细节。本公开内容能够具有其他实施方式并且能够以各种方式被实践或执行。本文所用的“基板”是指在制造工艺期间在其上执行膜处理的任何基板或在基板上形成的材料表面。例如，根据应用，在其上可执行处理的基板表面包括诸如硅、氧化硅、应变硅、绝缘体上硅(silicononinsulator；SOI)、碳掺杂氧化硅、非晶硅、掺杂硅、锗、砷化镓、玻璃、蓝宝石的材料和诸如金属、金属氮化物、金属合金、和其他导电材料的任何其他材料。基板包括但不限于半导体晶片。基板可被暴露于预处理工艺，以研磨、蚀刻、还原、氧化、羟基化、退火和/或烘烤基板表面。除了直接在基板本身表面上的膜处理之外，在本公开内容中，所公开的膜处理步骤的任一个也可在如下文中更详细公开的基板上形成的下层上执行，并且术语“基板表面”旨在包括如上下文指示的这种下层。因此例如，在膜/层或部分膜/层已沉积至基板表面上的情况下，新沉积的膜/层的暴露表面变为基板表面。如在本说明书和所附权利要求书中所使用，术语“前驱物”、“反应物”、“反应气体”等可互换地使用以表示可与基板表面反应的任何气态物种。图1示出根据本公开内容的一或多个实施方式的处理平台100。图1中所示的实施方式仅代表一个可能的配置且不应视为限制本公开内容的范围。例如，在一些实施方式中，处理平台100具有不同数目的工艺腔室、缓冲腔室和机器人配置。处理平台100包括中央传送站110，所述中央传送站具有多个侧面111、112、113、114、115、116。所示的传送站110具有第一侧面111、第二侧面112、第三侧面113、第四侧面114、第五侧面115和第六侧面116。尽管示出了六个侧面，但是本领域技术人员将理解，根据例如处理平台100的整体配置，传送站110可具有任何合适数量的侧面。传送站110具有位于所述传送站中的机器人117。机器人117可以是能够在处理期间移动晶片的任何适当的机器人。在一些实施方式中，机器人117具有第一臂118和第二臂119。第一臂118和第二臂119可独立于彼此移动。第一臂118和第二臂119可在x-y平面中和/或沿着z轴移动。在一些实施方式中，机器人117包括第三臂或第四臂(未示出)。臂中的每一个可独立于其他臂移动。批量处理腔室120可连接至中央传送站110的第一侧面111。批量处理腔室120可被配置为在批处理时间内一次处理x个晶片。在一些实施方式中，批量处理腔室120可被配置为同时处理在约四个(x＝4)至约十二个(x＝12)范围中的晶片。在一些实施方式中，批量处理腔室120被配置为同时处理六个(x＝6)晶片。如技术人员将理解的，虽然批量处理腔室120可在各个晶片的装载/卸载之间处理多个晶片，但是每个晶片可在任何给定时间经历不同的工艺条件。例如，如图2至图6中所示的空间原子层沉积腔室将晶片暴露于不同处理区域中的不同工艺条件，以便当晶片移动通过每一区域时，工艺完成。图2示出处理腔室200的截面，所述处理腔室包括：气体分配组件220，也称为注射器或注射器组件；和基座组件240。气体分配组件220是用于处理腔室中的任何类型的气体输送装置。气体分配组件220包括面向基座组件240的前表面221。前表面221可具有任何数目或种类的开口以朝向基座组件240输送气流。气体分配组件220还包括外边缘224，所述外边缘在所示实施方式中大体上为圆形。所使用的气体分配组件220的特定类型可根据所使用的特定工艺而变化。本公开内容的实施方式可用于其中基座和气体分配组件之间的间隙被控制的任何类型的处理系统。尽管可以采用各种类型的气体分配组件(例如，喷头)，但本公开内容的实施方式可在使用具有多个大体上平行的气体通道的空间气体分配组件时为特别有益的。如本说明书和所附权利要求书中所使用的，术语“大体上平行”意为气体通道的伸长轴在相同的大致方向上延伸。气体通道的平行度中可能有一些瑕疵。在二元反应中，多个大体上平行的气体通道可包括至少一个第一反应气体A通道、至少一个第二反应气体B通道、至少一个净化气体P通道和/或至少一个真空V通道。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包含：/n使用水作为氧化剂通过ALD在基板表面上形成金属氧化物膜；和/n将所述金属氧化物膜暴露于去耦等离子体以降低所述金属氧化物膜的湿式蚀刻速率，所述去耦等离子体包含He、H

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170801 US 62/540,0201.一种方法，包含：
使用水作为氧化剂通过ALD在基板表面上形成金属氧化物膜；和
将所述金属氧化物膜暴露于去耦等离子体以降低所述金属氧化物膜的湿式蚀刻速率，所述去耦等离子体包含He、H2或O2的一或多种。


2.如权利要求1所述的方法，进一步包含顺序地且重复地形成所述膜且将所述膜暴露于所述去耦等离子体以沉积预定厚度的膜。


3.如权利要求1所述的方法，其中所述膜包含氧化铝。


4.如权利要求3所述的方法，其中形成所述氧化铝膜包含将所述基板表面顺序地暴露于铝前驱物和氧反应物。


5.如权利要求4所述的方法，其中所述铝前驱物包含三甲基铝并且所述氧反应物包含水。


6.如权利要求1所述的方法，其中所述去耦等离子体是定向等离子体。


7.如权利要求6所述的方法，其中所述定向等离子体是在具有槽的等离子体组件中形成的远程等离子体，所述槽具有边缘且所述等离子体流动通过所述槽，所述等离子体在相邻于所述槽的所述边缘处具有高离子能量和浓度。


8.如权利要求1所述的方法，其中所述去耦等离子体基本上由氦或氦和氧的组合组成。


9.如权利要求1所述的方法，其中所述金属氧化物膜在...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤达也，刘炜，夏立群，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US