【技术实现步骤摘要】
本公开涉及用于制造半导体器件的方法和设备。更具体地，本公开涉及用于在衬底上选择性地沉积包含硅和氮的材料以及包括包含硅和氮的材料的层的方法和设备。
技术介绍
1、半导体器件制造过程通常使用先进的沉积方法。图案化通常用于在半导体衬底上沉积不同的材料。半导体制造商对选择性沉积越来越感兴趣，选择性沉积可以减少常规图案化所需的步骤，从而降低处理成本。选择性沉积还可以增强狭窄结构中的缩放。已经提出了实现选择性沉积的各种替代方案，并且需要额外的改进来扩展选择性沉积在工业规模器件制造中的使用。
2、特别地，包括硅和氮的材料，例如氮化硅、氮氧化硅和碳氮化硅，可以用于半导体工业的许多应用中。例如，包含硅和氮的材料可以在形成各种半导体结构中用作蚀刻停止层，在栅极叠层中用作沟道材料，以及用于新型存储器应用。这种包含硅和氮的材料在不使用等离子体的情况下很难沉积，并且很难获得期望的材料特性，例如抗蚀刻性。因此，此项技术中需要包含硅和氮的材料的新的选择性热沉积过程。
3、本部分中阐述的任何讨论，包括对问题和解决方案的讨论，已经包括在本公开中，仅仅是为了提供本公开的背景。这种讨论不应被视为承认任何或所有信息在本专利技术被做出时是已知的，或者构成现有技术。
技术实现思路
1、本
技术实现思路
可以简化的形式介绍一些概念，这将在下面进一步详细描述。本
技术实现思路
不旨在必要地标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。本公开的各种实施例涉及在衬底上选择性地沉积包
2、在一方面，公开了一种通过循环沉积过程在衬底的第一表面上相对于同一衬底的第二表面选择性沉积包含硅和氮的材料的方法。该方法包括在反应室中提供衬底，以气相将包含硅和卤素的硅前体提供到反应室中；以及以气相将氮前体提供到反应室中，从而在第一表面上形成包含硅和氮的材料。
3、在一些实施例中，硅前体包括卤代硅烷。在一些实施例中，卤代硅烷是完全卤化的。在一些实施例中，卤代硅烷中的卤素选自碘和氯。在一些实施例中，卤代硅烷是完全卤化的氯硅烷。在一些实施例中，卤代硅烷选自甲硅烷、乙硅烷和丙硅烷。
4、在一些实施例中，氮前体由氮和氢构成。在一些实施例中，氮前体选自氨、肼和叔丁基肼。
5、在一些实施例中，第二表面被钝化。在一些实施例中，钝化包括有机聚合物、自组装单层(sam)或小分子抑制剂。
6、在一些实施例中，第一表面是导电表面。在一些实施例中，第一表面包括金属。在一些实施例中，第一表面包括元素金属。在一些实施例中，金属选自cu,co,ru,w,ti,al,ta和mo。
7、在一些实施例中，第二表面包括硅基介电材料。在一些实施例中，第二表面包括低k材料。在一些实施例中，第二表面包括钝化层。在一些实施例中，钝化剂选自甲硅烷基化剂和包含聚酰亚胺的材料。
8、在一些实施例中，第一表面是电介质表面。在一些实施例中，电介质表面包括硅。在一些实施例中，电介质表面包括选自sio2、sin、sioc、sion、siocn及其组合的材料。在一些实施例中，电介质表面包括金属氧化物。在一些实施例中，金属氧化物选自氧化铝、氧化铪和氧化锆。
9、在一些实施例中，该方法包括，在将硅前体提供到反应室中之前，用甲硅烷基化剂处理第一表面，然后在第二表面上沉积有机聚合物。
10、在一些实施例中，包含硅和氮的沉积材料由或基本由硅、氮和氢构成。在一些实施例中，包含硅和氮的沉积材料由或基本由硅、氮、氢和第四元素构成。在一些实施例中，第四元素选自氧和碳。在一些实施例中，包含硅和氮的沉积材料由或基本由硅、氮、氢、碳和氧构成。在一些实施例中，包含硅和氮的沉积材料包含小于约4原子％或小于约2原子％的卤素。
11、在一些实施例中，该方法不包括将含金属反应物提供到反应室中。在一些实施例中，该方法包括至少一个回蚀步骤。在一些实施例中，在第一表面上相对于第二表面沉积包含硅和氮的材料的选择性大于约50％。
12、在一些实施例中，该方法在约200℃和约450℃之间的温度下进行。在一些实施例中，该方法在低于约10托的压力下进行。
13、在另一方面，公开了一种通过循环沉积过程经由在衬底的第一表面上相对于同一衬底的第二表面沉积包含硅和氮的蚀刻停止材料来选择性地沉积蚀刻停止层的方法。该方法包括在反应室中提供衬底，以气相将包含硅和卤素的硅前体提供到反应室中，以及以气相将氮前体提供到反应室中，从而在第一表面上形成包含硅和氮的蚀刻停止材料。在一些实施例中，蚀刻停止材料的werr至少约为某个值。
14、在又一方面，公开了一种沉积组件，用于在衬底的第一表面上相对于同一衬底的第二表面选择性地沉积包括硅和氮的材料。沉积组件包括一个或多个反应室和前体注射器系统，反应室被构造和布置成保持衬底，前体注射器系统被构造和布置成以气相将硅前体和氮前体提供到反应室中。沉积组件包括：第一反应物容器，其被构造和布置成容纳硅前体；以及第二反应物容器，其被构造和布置成容纳氮前体；并且该组件被构造和布置成通过前体注射器系统向反应室提供硅前体和氮前体，以在第一表面上沉积包含硅和氮的材料。
15、在一些实施例中，沉积组件还包括钝化系统，其被构造和布置成将钝化剂提供到沉积组件的反应室中。
16、提供本
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍一些概念。这些概念在以下公开的示例实施例的详细描述中被进一步详细描述。本
技术实现思路
不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。
【技术保护点】
1.一种通过循环沉积过程在衬底的第一表面上相对于同一衬底的第二表面选择性地沉积包含硅和氮的材料的方法，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述硅前体包括卤代硅烷。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述卤代硅烷中的卤素选自碘和氯。
4.根据权利要求2或3中任一项所述的方法，其中，所述卤代硅烷是完全卤化的氯硅烷。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述氮前体由氮和氢构成。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二表面被钝化。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述钝化包括有机聚合物、自组装单层(SAM)或小分子抑制剂。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一表面是导电表面。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一表面包括元素金属。
10.根据权利要求8或9中任一项所述的方法，其中，所述金属选自Cu,Co,Ru,W,Ti,Al,Ta和Mo。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其中，所述第二
12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其中，所述第二表面包括低k材料。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的方法，其中，所述第二表面包括钝化层。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的方法，其中，所述钝化剂选自甲硅烷化剂和包含聚酰亚胺的材料。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述包含硅和氮的沉积材料由或基本由硅、氮和氢构成。
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述包含硅和氮的沉积材料由或基本由硅、氮、氢和第四元素构成。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述包含硅和氮的沉积材料包含小于约4原子％或小于约2原子％的卤素。
18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法不包括将含金属反应物提供到反应室中。
19.一种选择性地沉积蚀刻停止层的方法，该方法包括通过循环沉积过程在衬底的第一表面上相对于同一衬底的第二表面沉积包含硅和氮的蚀刻停止材料，该方法包括：
20.一种沉积组件，用于在衬底的第一表面上相对于同一衬底的第二表面选择性地沉积包含硅和氮的材料，该沉积组件包括：
21.根据权利要求20所述的沉积组件，还包括钝化系统，其被构造和布置成将钝化剂提供到所述沉积组件的反应室中。
...【技术特征摘要】
1.一种通过循环沉积过程在衬底的第一表面上相对于同一衬底的第二表面选择性地沉积包含硅和氮的材料的方法，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述硅前体包括卤代硅烷。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述卤代硅烷中的卤素选自碘和氯。
4.根据权利要求2或3中任一项所述的方法，其中，所述卤代硅烷是完全卤化的氯硅烷。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述氮前体由氮和氢构成。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二表面被钝化。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述钝化包括有机聚合物、自组装单层(sam)或小分子抑制剂。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一表面是导电表面。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一表面包括元素金属。
10.根据权利要求8或9中任一项所述的方法，其中，所述金属选自cu,co,ru,w,ti,al,ta和mo。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其中，所述第二表面包括硅基介电材料。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其中，所述第二表面包...
【专利技术属性】
技术研发人员：V·马德希瓦拉，E·E·托伊斯，D·基亚佩，M·图米恩，
申请(专利权)人：ASMIP私人控股有限公司，
类型：发明
国别省市：
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