【技术实现步骤摘要】
通过循环等离子体增强沉积工艺形成拓扑选择性氧化硅膜的方法
本专利技术大体上涉及通过循环等离子体增强沉积工艺形成拓扑选择性氧化硅膜的方法和选择性地在非平面衬底的水平表面上方或选择性地在非平面衬底的垂直表面上方形成氧化硅膜的特定方法。本专利技术还大体上涉及拓扑选择性循环等离子体增强沉积工艺，例如等离子体增强原子层沉积(PEALD)工艺和循环等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺。
技术介绍
在半导体装置
中，可在半导体集成电路的制造期间利用氧化硅膜。举例来说，氧化硅膜可在半导体装置结构(例如，晶体管、存储器单元、逻辑装置、存储器阵列等)的制造期间用作绝缘材料。常见氧化硅膜沉积工艺可(例如)将衬底加热到大于约400℃的温度，且随后使衬底暴露于原硅酸四乙酯(TEOS)蒸气以在衬底的表面上方沉积二氧化硅层。此类常见氧化硅膜沉积方法可沉积在衬底的表面上相对保形的氧化硅膜，即，氧化硅膜在衬底的拓扑结构上具有相对均匀的厚度。然而，对于下一代技术节点，可能有益的是形成具有拓扑选择性的氧化硅，例如提供在非平面衬...
【技术保护点】
1.一种通过循环等离子体增强沉积工艺形成拓扑选择性氧化硅膜的方法，所述方法包含：/n将包括一个或多个水平表面和一个或多个垂直表面的非平面衬底提供到反应腔室中；/n使所述非平面衬底与包含硅组分、碳组分和氢组分的气相反应物接触；/n使所述非平面衬底与由包含氧前体和惰性气体的气体产生的等离子体生成的反应性物种接触；并且/n选择性地在所述非平面衬底的水平表面上方或选择性地在所述非平面衬底的垂直表面上方形成氧化硅膜。/n
【技术特征摘要】
20191002 US 62/909,7661.一种通过循环等离子体增强沉积工艺形成拓扑选择性氧化硅膜的方法，所述方法包含：
将包括一个或多个水平表面和一个或多个垂直表面的非平面衬底提供到反应腔室中；
使所述非平面衬底与包含硅组分、碳组分和氢组分的气相反应物接触；
使所述非平面衬底与由包含氧前体和惰性气体的气体产生的等离子体生成的反应性物种接触；并且
选择性地在所述非平面衬底的水平表面上方或选择性地在所述非平面衬底的垂直表面上方形成氧化硅膜。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述气相反应物主要由所述硅组分、所述碳组分和所述氢组分组成。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述气相反应物包含烷基硅烷、芳基硅烷或芳烷基硅烷中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述气相反应物进一步包含氮组分或氧组分中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述气相反应物包含烷基烷氧基硅烷或烷氨基硅烷中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述惰性气体包含氩气、氮气或氦气中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述氧前体包含分子氧(O2)、二氧化碳(CO2)或氧化亚氮(N2O)中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的方法，其中使用平行板电极配置生成所述等离子体，且多个离子沿基本上垂直方向朝向所述衬底各向异性地向下加速。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述气相反应物在所述非平面衬底的垂直表面和所述非平面衬底的水平表面两者上方被化学吸附，以在所述非平面衬底上形成至多所述气相反应物的单层。
10.根据权利要求8所述的方法，其中与所述非平面衬底的垂直表面相比，所述非平面衬底的水平表面上的离子冲击速率较大，以与所述非平面衬底的垂直表面相比，引起所述氧化硅膜在所述非平面衬底的水平表面上拓扑选择性沉积。
11.根据权利要求10所述的方法，其中与所述非平面衬底的垂直表面上方的沉积相比，对于所述非平面衬底的水平表面上方的沉积，拓扑选择率大于50％。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述非平面衬底的垂直表面上的所述氧化硅膜的选择性沉积包含比所述非平面衬底的水平表面上的所述氧化硅膜更高的碳含量。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述非平面衬底的垂直表面上的所述氧化硅膜包含碳氧化硅或掺碳氧化硅。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述非平面衬底的垂直表面上的所述氧化硅膜的蚀刻速率比所述非平面衬底的水平表面上的所述氧化硅膜低。
15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包含使所述非平面衬底与由包含氧气和惰性气体的气体产生的等离子体生成的额外反应性物种接触，其中所述额外反应性物种相对于所述非平面衬底的垂直表面上的所述氧化硅膜选择性地去除所述非平面衬底的水平表面上的所述氧化硅膜。
16.根据权利要求14所述的方法，其进一步包含使所述非平面衬底与蚀刻剂接触以相对于所述非平面衬底的垂直表面上的所述氧化硅膜，选择性地去除所述非平面衬底的水平表面上的所述氧化硅膜。
17.根据权利要求16所述的方法，其中与所述非平面衬底的水平表面上方形成的所述氧化硅膜的厚度相比，对于所述非平面衬底的垂直表面上方形成的所述氧化硅膜的厚度，所述拓扑选择率大于50％。
18.根据权利要求1所述的方法，其中所述循环等离子体增强沉积工艺包含等离子体增强原子层沉积。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述等离子体增强原子层沉积包含重复单元沉积循环一次或多次，其中单元沉积循环包含：
使所述非平面衬底与所述气相反应物接触；
吹扫过量气相反应物和反应副产物；
使所述非平面衬底与所述反应性物种接触；并且
吹扫过量反应性物种和任何反应副产物。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述单元沉积循环进一步包含使所述非平面衬底与由包含氢气和惰性气体的气体产生的等离子体生成的额外反应性物种接触。
21.一种通过循环等离子体增强沉积工艺形成拓扑选择性氧化硅膜的方法，所述方法包含：
将包括一个或多个水平表面和一个或多个垂直表面的非平面衬底提供到反应腔室中；
使所述非平面衬底与由包含至少一种气相反应物的第一气体生成的第一反应性物种接触，所述至...
【专利技术属性】
技术研发人员：奥雷利黑田，深泽笃毅，
申请(专利权)人：ASMIP私人控股有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL
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