用于原子层沉积或化学气相沉积的方法及设备技术

提供了一种设备，其包含：处理室；前体气体源；反应物气体源；抑制剂气体源；钝化气体源；气体；切换歧管；以及控制器。在第一位置的所述切换歧管提供所述抑制剂气体源与所述气体入口之间的流体连接，其中在第二位置的所述切换歧管提供所述前体气体源与所述气体入口之间的流体连接，其中在第三位置的所述切换歧管提供所述反应物气体源与所述气体入口之间的流体连接，其中在第四位置的所述切换歧管提供所述钝化气体源与所述气体入口之间的流体连接；且其中所述切换歧管防止所述气体入口同时与所述气体源中的至少两者流体连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于原子层沉积或化学气相沉积的方法及设备相关申请的交叉引用本申请要求2018年11月30日提交的美国申请No.62/773,377的优先权，其通过引用结合于此以用于所有目的。
本公开内容涉及半导体装置的形成。更具体而言，本公开内容涉及使用原子层沉积或化学气相沉积来形成半导体装置。
技术实现思路
为了实现前述目的，并且根据本公开内容的目的，提供了一种设备，其包含：处理室；前体气体源；反应物气体源；抑制剂气体源；钝化气体源；气体入口，其与所述处理室流体连接；切换歧管；以及控制器，其可控地连接至所述切换歧管。在第一位置的所述切换歧管提供所述抑制剂气体源与所述气体入口之间的流体连接，其中在第二位置的所述切换歧管提供所述前体气体源与所述气体入口之间的流体连接，其中在第三位置的所述切换歧管提供所述反应物气体源与所述气体入口之间的流体连接，其中在第四位置的所述切换歧管提供所述钝化气体源与所述气体入口之间的流体连接；且其中所述切换歧管防止所述气体入口同时与所述前体气体源、所述反应物气体源、所述钝化气体源以及所述抑制剂气体源中的至少两者流体连接。在另一表现形式中，提供了一种填充衬底的特征的方法。在所述特征的所选深度处选择性沉积抑制剂层。原子层沉积处理或化学气相沉积处理使沉积层在所述特征内沉积，其中在所述抑制剂层沉积处的所述特征的部分上，所述沉积层被选择性地抑制。在另一表现形式中，提供了一种设备，其包含：处理室；化学气相沉积气体源；抑制剂气体源；钝化气体源；气体入口，其与所述处理室流体连接；切换歧管；以及控制器，其可控地连接至所述切换歧管。在第一位置的所述切换歧管提供所述抑制剂气体源与所述气体入口之间的流体连接，其中在第二位置的所述切换歧管提供所述化学气相沉积气体源与所述气体入口之间的流体连接，其中在第三位置的所述切换歧管提供所述钝化气体源与所述气体入口之间的流体连接；且其中所述切换歧管防止所述气体入口同时与所述化学气相沉积气体源、所述钝化气体源以及所述抑制剂气体源中的至少两者流体连接。本公开内容的这些特征和其它特征将在下面在本公开内容的详细描述中并结合以下附图进行更详细的描述。附图说明在附图中以示例而非限制的方式示出了本公开内容，并且附图中相同的附图标记表示相似的元件，其中：图1为原子层沉积(ALD)系统的一实施方案的示意图。图2是可以用于实施一实施方案的计算机系统的示意图。图3为使用图1所示的ALD系统的一实施方案的流程图。图4A-F为根据一实施方案所处理的堆叠件的一部分的横截面示意图；图5为沉积抑制剂层的步骤的更详细的流程图；图6为化学气相沉积(CVD)系统的一实施方案的示意图；图7为使用图6所示的CVD系统的处理的高阶流程图。具体实施方式现在将参考附图中所示的几个优选实施方式来详细描述本公开内容。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本公开内容的彻底理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，本公开内容可以在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实施。在其他情况下，未详细描述公知的工艺步骤和/或结构，以免不必要地使本公开内容不清楚。图1是原子层沉积(ALD)系统100的一实施方案的示意图。ALD系统100包括处理室104。在处理室104内为衬底支撑件108。喷头112被定位在衬底支撑件108上方。气体入口116将喷头112连接至切换歧管120。切换歧管120则被连接到前体气体源124、反应物气体源128、抑制剂气体源132、清扫气体源136以及钝化气体源138。切换歧管120可包括连接到一或多个阀的一或多个歧管。排放系统140与处理室104流体连接，以排放来自处理室104的排出的气并控制室压力。高频(HF)射频RF源144通过匹配网络148而电连接至衬底支撑件108。低频(LF)RF源152通过匹配网络148而电连接到衬底支撑件108。控制器156可控制地连接到切换歧管120、排放系统140、HFRF源144和LFRF源152。衬底160被放置在衬底支撑件108上。这种室的一个是LamResearchCorporation(Fremont,CA)所生产的StrikerTMOxide系统。图2是示出适用于实现在实施方案中使用的控制器156的计算机系统200的高阶框图。计算机系统200可以具有从集成电路、印刷电路板和小型手持装置到超大型计算机的许多物理形式。计算机系统200包括一个或多个处理器202，并且还可以包括电子显示装置204(用于显示图形、文本和其他数据)、主存储器206(例如随机存取存储器(RAM))，存储装置208(例如，硬盘驱动器)、可移动存储装置210(例如，光盘驱动器)、用户界面装置212(例如，键盘、触摸屏、小键盘、鼠标或其他指点装置等)和通信接口214(例如，无线网络接口)。通信接口214允许经由链路在计算机系统200和外部装置之间传送软件和数据。系统还可以包括与上述装置/模块连接的通信基础设施216(例如，通信总线、交叉连接杆或网络)。经由通信接口214传送的信息可以是诸如电子信号、电磁信号、光学信号之类的信号形式或能够经由通信链路由通信接口214接收的其它信号，通信链路携带信号并可以使用导线或电缆、光纤、电话线、蜂窝电话链路、射频链路和/或其他通信信道实现。利用这样的通信接口，可以预期一个或多个处理器202可以在执行上述方法步骤的过程中从网络接收信息，或者可以向网络输出信息。此外，方法实施方案可以仅在处理器上执行，或者可以通过诸如因特网之类的网络与共享处理的一部分的远程处理器一起执行。术语“非瞬态计算机可读介质”通常用于指代介质，诸如主存储器、辅助存储器、可移动存储装置、和存储装置，诸如硬盘、闪存存储器、磁盘驱动存储器、CD-ROM以及其他形式的持久性存储器，并且不应当被解释为涵盖瞬态标的物，如载波或信号。计算机代码的示例包括诸如由编译器产生的机器代码，和含有由计算机使用解释器执行的较高级代码的文档。计算机可读介质也可以是由包含在载波中的计算机数据信号发送的并且代表能由处理器执行的指令序列的计算机代码。图3是使用ALD系统100的处理的高阶流程图。该处理可以称为抑制控制增强(ICE)。在一实施方案中，将间隙填充物提供至衬底支撑件108上的衬底160。图4A为堆叠件400下的衬底160的一部分的放大剖面图。衬底160上的层404具有一或多个特征408。附图可能未按比例绘制。在该实施方案中，其特征为高深宽比的特征，其深度与最大宽度的比大于50:1。在该示例中，特征408具有颈部412，在该处，特征408变窄。另外，特征408在特征408最宽的位置416处成弓形。当特征被填充时，在弓形位置416被填充之前，保形沉积便会使颈部412闭合而形成空隙。在本实施方案中，提供了抑制剂沉积处理(步骤304)。图5是抑制剂沉积处理步骤(步骤304)的更详细流程图。提供抑制剂气体(步骤504)。抑制剂气体流入处理室104。在该示例中，切换歧管120被置于第一位置。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，其包含：/n处理室；/n前体气体源；/n反应物气体源；/n抑制剂气体源；/n钝化气体源；/n气体入口，其与所述处理室流体连接；/n切换歧管，其中在第一位置的所述切换歧管提供所述抑制剂气体源与所述气体入口之间的流体连接，其中在第二位置的所述切换歧管提供所述前体气体源与所述气体入口之间的流体连接，其中在第三位置的所述切换歧管提供所述反应物气体源与所述气体入口之间的流体连接，其中在第四位置的所述切换歧管提供所述钝化气体源与所述气体入口之间的流体连接；且其中所述切换歧管防止所述气体入口同时与所述前体气体源、所述反应物气体源、所述钝化气体源以及所述抑制剂气体源中的至少两者流体连接；以及/n控制器，其可控地连接至所述切换歧管。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181130 US 62/773,3771.一种设备，其包含：
处理室；
前体气体源；
反应物气体源；
抑制剂气体源；
钝化气体源；
气体入口，其与所述处理室流体连接；
切换歧管，其中在第一位置的所述切换歧管提供所述抑制剂气体源与所述气体入口之间的流体连接，其中在第二位置的所述切换歧管提供所述前体气体源与所述气体入口之间的流体连接，其中在第三位置的所述切换歧管提供所述反应物气体源与所述气体入口之间的流体连接，其中在第四位置的所述切换歧管提供所述钝化气体源与所述气体入口之间的流体连接；且其中所述切换歧管防止所述气体入口同时与所述前体气体源、所述反应物气体源、所述钝化气体源以及所述抑制剂气体源中的至少两者流体连接；以及
控制器，其可控地连接至所述切换歧管。


2.根据权利要求1所述的设备，其还包含：
位于所述处理室内的衬底支撑件；以及
位于所述处理室内的喷头，其与所述气体入口流体连接。


3.根据权利要求2所述的设备，其中所述喷头放置于所述衬底支撑件上方且接地。


4.根据权利要求3所述的设备，其还包含：
电连接至所述衬底支撑件的低频RF源，其中所述低频RF源向所述衬底支撑件提供在100kHz到1MHz的频率范围内的RF信号；以及
电连接至所述衬底支撑件的高频RF源，其中所述高频RF源向所述衬底支撑件提供在10MHz到100MHz的频率范围内的RF信号。


5.根据权利要求4所述的设备，其中所述控制器包含：
至少一处理器；以及
计算机可读介质，其包含：
计算机编码，其用于提供多个循环，其中所述每一循环包含：
提供抑制剂沉积，其包含将所述切换歧管放置于所述第一位置；以及
提供至少一原子层沉积循环，其包含：
将所述切换歧管放置于所述第二位置；以及
将所述切换歧管放置于所述第三位置。


6.根据权利要求5所述的设备，其中所述控制器可控地连接至所述高频RF源以及所述低频RF源，其中所述计算机可读介质进一步包含：
用于在所述切换歧管位于所述第一位置时提供第一高频激发功率的计算机编码；
用于在所述切换歧管位于所述第一位置时提供第一低频偏置功率的计算机编码；
用于在所述切换歧管位于所述第二位置时提供第二高频激发功率的计算机编码；
用于在所述切换歧管位于所述第二位置时提供第二低频偏置功率的计算机编码；以及
用于在所述切换歧管位于所述第三位置时提供第三高频激发功率的计算机编码；以及
用于在所述切换歧管位于所述第三位置时提供第三低频偏置功率的计算机编码。


7.根据权利要求6所述的设备，其中所述第二高频激发功率低于500瓦，且所述第二低频偏置功率低于500瓦，所述第三高频激发功率高于125瓦，且所述第三低频偏置功率高于25瓦。


8.根据权利要求7所述的设备，其中所述第一高频激发功率高于250瓦。


9.根据权利要求8所述的设备，其中用于提供多个循环的所述计算机编码还包含：将所述切换歧管放置于第四位置，且其中所述计算机可读介质还包含用于当所述切换歧管位于所述第四位置时提供第四高频激发功率的计算机编码，其中所述第四高频激发功率高于250瓦。


10.根据权利要求1所述的设备，其中所述前体气体源提供含硅前体，且所述反应物气体源提供氧化气体。


11.根据权利要求1所述的设备，其还包含与所述切换歧管流体连接的清扫气体源，其中在所述第一位置、所述第二位置、所述第三位置以及所述第四位置时，所述切换歧管防止所述清扫气体源与所述气体入口流体连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿德里安·拉沃伊，约瑟夫·R·阿贝尔，道格拉斯·沃尔特·阿格纽，伊恩·约翰·科廷，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：美国;US