[发明专利]使用硅氢加成钝化的表面选择性原子层沉积

说明书

公开了用于通过原子层沉积选择性地沉积膜的方法。基板表面通过硅氢加成来钝化以防止沉积，并允许在未钝化的表面上选择性沉积。

技术领域

本公开的实施例总体上涉及原子层沉积方法。更具体地，本公开的实施例涉及其中表面通过硅氢加成来钝化的表面选择性原子层沉积。

背景技术

随着半导体器件的尺寸缩小，半导体工业对工艺变化的容差持续降低。为了满足这些更严的工艺要求，工业已经开发了满足所述更严工艺窗口要求的大批新工艺，但这些工艺经常花费更长的时间来完成。例如，为了将铜扩散阻挡层共形地形成到具有大纵横比、65纳米或更小互连特征的表面上，使用ALD(原子层沉积)工艺可能是有益的。ALD是相比CVD(化学气相沉积)呈现优异的阶梯覆盖的CVD的变体。ALD基于原子层外延(atomic layerepitaxy；ALE)，所述ALE最初用于制造电致发光显示器。ALD采用化学吸附以在基板表面上沉积反应前体分子的饱和单层。这通过周期性地使进入沉积腔室的适当的反应前体的脉冲交替来实现。反应前体的每次注入通常由惰性气体净化来分隔，以向先前沉积的层提供新原子层，从而在基板的表面上形成均匀的材料层。重复反应前体和惰性净化气体的循环以将材料层形成至预定厚度。

常规意义上而言，原子层沉积是在所有表面上沉积的非选择性技术。本领域中需要在基板上选择性地沉积膜的方法。

发明内容

本公开的一个或多个实施例涉及沉积膜的方法。提供基板，所述基板包含包括氢终止表面的第一基板表面和包括非氢终止表面的第二基板表面。基板暴露于钝化剂以与氢终止表面反应来形成钝化表面。钝化剂包含具有至少一个不饱和碳-碳键的有机物质。基板暴露于一种或多种沉积气体以相对于钝化表面在第二基板表面上选择性地沉积膜。

本公开的附加实施例涉及沉积膜的方法。提供基板，所述基板包含包括氢终止表面的第一基板表面和包括非氢终止电介质的第二基板表面。基板暴露于钝化剂以与氢终止表面反应来形成钝化表面。钝化剂包含具有至少一个不饱和碳-碳键的有机硅烷。基板暴露于一种或多种沉积气体以选择性地在第一钝化表面上方在第二基板表面上沉积氮化硅膜。

本公开的进一步的实施例涉及沉积膜的方法。提供包含第一基板表面和第二基板表面的基板。基板暴露于稀释的HF以从第一基板表面去除氧化物来提供氢终止表面。第二基板表面包含非氢终止表面。基板暴露于钝化剂以与氢终止表面反应来形成钝化表面。钝化剂包含三甲基乙烯硅烷。基板顺序地暴露于第一反应气体和第二反应气体，以便相对于钝化表面选择性地在第二基板表面上沉积SiN膜。第一反应气体包含四氯化硅，并且第二反应气体包含氨。

附图说明

因此，为了能够详细地理解本公开的上述特征的方式，可参考实施例进行对上文简要概述的本公开的更具体的描述，在附图中示出实施例中的一些。附图仅示出本公开的典型实施例，并因此不应视为是限制性的，因为本公开可承认其他等效实施例。

图1示出根据本公开的一个或多个实施例的处理方法的示意图；以及

图2示出根据本公开的一个或多个实施例的批处理腔室的实施例。

具体实施方式

本公开的实施例提供用于选择性原子层沉积(ALD)的沉积方法。本公开的实施例涉及使用钝化来影响沉积选择性。常规意义上而言，ALD是非选择性的的并且在所有表面上沉积。用于阻止ALD共反应剂中的一种共反应剂的附着的一些技术可影响选择性。这种技术当为表面选择性的并且仅在不期望沉积的表面上阻止附着时是有效的。

本公开的一个或多个实施例提供用于相对于基板的第二部分优先在基板的一个部分上选择性地沉积膜的方法。本公开的一些实施例提供用于钝化一种表面类型以允许选择性沉积的方法。本公开的一个或多个实施例提供用于选择性沉积的可逆表面钝化工艺。