硼膜的沉积制造技术

描述了在基板上沉积含硼膜的方法。将基板暴露于硼前驱物和等离子体，以形成含硼膜(如，元素硼、氧化硼、碳化硼、硅化硼、氮化硼)。暴露可为顺序的或同时的。含硼膜选择性地沉积在一种材料(如，SiN或Si)上，而不是另一种材料(如，氧化硅)上。氧化硅)上。氧化硅)上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】硼膜的沉积


[0001]本公开内容的实施方式涉及半导体装置制造。更特别地，本公开内容的实施方式涉及含硼膜的原位选择性沉积。

技术介绍

[0002]含硼材料可具有广泛的用途，包括在半导体工业中的用途。硼膜在半导体装置的制造处理中可具有多种应用。
[0003]随着半导体装置的特征尺寸变得越来越小，特征的关键尺寸(CD)要求成为稳定和可重复的装置性能的更重要的标准。基板上允许的CD变化也随着特征CD的缩放而缩放。随着横向尺寸比纵向尺寸缩放得更快(因为诸如装置电容的问题)，高深宽比(HAR)现在在工业中很普遍。
[0004]需要提供含硼膜的沉积处理，所述含硼膜可展示对具有高深宽比的三维结构的覆盖。此外，需要相对于半导体装置中的一种或多种其他材料展示有利的蚀刻选择性及/或在干蚀刻及/或湿蚀刻处理中展示期望的蚀刻速率的含硼膜。
[0005]因此，本领域存在选择性沉积含硼膜的方法的需求。

技术实现思路

[0006]本公开内容的一个或多个实施方式涉及一种沉积膜的方法。在一个实施方式中，一种沉积膜的方法包含：将基板暴露于硼前驱物，以在基板上沉积膜，基板包含第一材料和第二材料，所述膜选择性地形成在第二材料上而不是在第一材料上；及将基板暴露于等离子体以与所述膜反应，以形成含硼膜。
[0007]本公开内容的一个或多个实施方式涉及一种沉积膜的方法。在一个实施方式中，一种沉积膜的方法包含：在包含将基板顺序暴露于硼前驱物和反应物的处理循环中形成含硼膜，所述基板包含第一材料和第二材料，所述含硼膜选择性地形成在第二材料上而不是在第一材料上。
附图说明
[0008]为了能够详细理解本公开内容的上述特征的方式，可通过参考实施方式获得上面简要概括的本公开内容的更特定的描述，其中一些实施方式显示在附图中。然而，应当注意，附图仅显示了本公开内容的典型实施方式并且因此不应被视为对其范围的限制，因为本公开内容可允许其他等效的实施方式。
[0009]图1A和1B显示了根据一个或多个实施方式的基板的截面图；
[0010]图2A和2B显示了根据一个或多个实施方式的基板的截面图；
[0011]图3A和3B显示了根据一个或多个实施方式的基板的截面图；
[0012]图4A和4B显示了根据一个或多个实施方式的基板的截面图；
[0013]图5显示了根据一个或多个实施方式的基板的截面图；
[0014]图6A和6B显示了根据一个或多个实施方式的基板的截面图；及
[0015]图7显示了根据本公开内容的一个或多个实施方式的方法的处理流程图。
具体实施方式
[0016]在描述本专利技术的数个示例性实施方式之前，应当理解本专利技术不限于以下描述中阐述的构造或处理步骤的细节。本专利技术能够有其他实施方式并且能够以各种方式实践或实施。
[0017]包含的膜可具有多种期望的性质，包括化学稳定性、机械强度以及热和电性质。因此，这种膜在许多
都有不同的应用，包括在半导体、医疗、军事、太空和核工业中的应用。例如，硼碳膜作为中子检测器使用、在半导体装置制造和微机电系统(MEMS)制造中使用。它们可在MEMS部件的摩擦涂层中使用及/或作为半导体装置制造处理中的牺牲膜使用。在一些实施方式中，含硼膜可用作盖层、蚀刻停止层、用作促进光刻图案化处理的层及/或用作掺杂层(如，用作硼掺杂剂源)。半导体领域之外的其他用途对于技术人员来说将是显而易见的。
[0018]在一个或多个实施方式中，揭露了包含硼的膜，以及制造这种膜的方法。在其他实施方式中，含硼膜可为用于制造半导体装置的处理的一部分。例如，含硼膜可在半导体装置制造处理期间沉积在三维(3D)特征上。在一个或多个实施方式中，含硼膜可用作晶体管栅极特征的间隔材料(如，作为诸如FinFET之类的多栅极晶体管中的栅极特征的间隔材料)，及/或用作半导体装置制造处理中的牺牲层。
[0019]如于此所述，含硼膜在一些实施方式中可用作半导体装置制造处理中的掺杂剂膜。例如，含硼膜可为半导体基板(诸如硅基板)提供掺杂剂源。在一些实施方式中，含硼膜可用作固态扩散(SSD)层，其中硼可用作掺杂剂。例如，含硼膜可沉积在基板之上，并且沉积的含硼膜可随后经受退火处理，使得来自含硼膜的硼被驱入下面的基板中。
[0020]本公开内容的一个或多个实施方式有利地提供相对于第一材料在第二材料上选择性沉积含硼膜。例如，相对于氧化硅，在硅上选择性地沉积硼有利地提供硼层而无需额外的蚀刻或光刻步骤。
[0021]本公开内容的一个或多个实施方式涉及提供在其上具有至少一个特征的基板表面的处理方法。如在这方面所使用的，术语“提供”是指将基板放置在用于进一步处理的位置或环境中。参照图1A和1B，选择性沉积还可在反应离子蚀刻(RIE)腔室中实现高选择性和高深宽比蚀刻。在一个或多个实施方式中，提供了半导体装置100。装置100包含基板102，在基板102的顶表面上具有第一材料104。在一些实施方式中，装置100包含至少一个特征110。特征可选自沟槽、通孔或柱的一种或多种。在一些实施方式中，特征110包含具有至少一个侧壁112和底表面114的沟槽。
[0022]在一个或多个实施方式中，第一材料104可包含技术人员已知的任何合适的材料。在一个或多个实施方式中，第一材料104包含金属氧化物。在一些实施方式中，第一材料104包含氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)、氧化锡(SnO
x
)、氧化铪(HfO2)、氮化钛(TiN)、氮化钽(TaN)和碳(C)的一种或多种。在一个或多个实施方式中，第二材料106形成在第一材料104的顶表面上。第二材料可包含技术人员已知的任何合适的材料。在一些实施方式中，第二材料包含硅(Si)和氮化硅(SiN)的一种或多种。
[0023]在一个或多个实施方式中，含硼层108选择性地沉积在第二材料106的顶表面上并且不在第一材料104上形成。
[0024]在一个或多个实施方式中，含硼膜的选择性沉积可有利地减少间隔件蚀刻处理期间的停止层损失。参照图2A和2B，在一个或多个实施方式中，提供了半导体装置200。装置200包含基板202，在基板202的顶表面上具有第二材料206。在一些实施方式中，装置200包含至少一个特征220。特征220可选自沟槽、通孔或柱的一种或多种。在一些实施方式中，特征220包含具有至少一个侧壁222和顶表面224的柱。
[0025]在一个或多个实施方式中，柱220包含被第一材料204围绕的碳层210。在一些实施方式中，特征220是间隔件。
[0026]在一个或多个实施方式中，第一材料204可包含技术人员已知的任何合适的材料。在一个或多个实施方式中，第一材料204可包含金属氧化物。在一些实施方式中，第一材料204包含氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)、氧化锡(SnO
x
)、氧化铪(HfO2)、氮化钛(TiN)和氮化钽(TaN)的一种或多种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种沉积膜的方法，所述方法包含：将基板暴露于硼前驱物，以在所述基板上沉积膜，所述基板包含第一材料和第二材料，所述膜选择性地形成在所述第二材料上而不是在所述第一材料上；及将所述基板暴露于等离子体以与所述膜反应，以形成含硼膜。2.如权利要求1所述的方法，其中所述硼前驱物包含卤化硼。3.如权利要求2所述的方法，其中所述卤化硼选自由三氯化硼(BCl3)、三氟化硼(BF3)和三溴化硼(BBr3)所组成的群组。4.如权利要求1所述的方法，其中所述第一材料包含含氧化合物、金属氧化物、碳和氮化物的一种或多种。5.如权利要求4所述的方法，其中所述第一材料包含氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)、氧化锡(SnO
x
)、氧化铪(HfO2)、氮化钛(TiN)、氮化钽(TaN)和碳(C)的一种或多种。6.如权利要求1所述的方法，其中所述第二材料包含硅(Si)和氮化硅(SiN)的一种或多种。7.如权利要求1所述的方法，其中所述等离子体选自氮(N2)、氩(Ar)、氦(He)、氢(H2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氨(NH3)的一种或多种。8.如权利要求1所述的方法，其中所述含硼膜选自元素硼膜、氮化硼膜和硼碳膜的一种或多种。9.如权利要求1所述的方法，其中所述含硼膜具有在约0.3nm至约100nm的范围中的厚度。10.如权利要求1所述的方法，进一步包含：在将所述基板暴露于所述等离子体之前...

【专利技术属性】
技术研发人员：林永振，郎纪一，黃和湧，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：