[发明专利]通过形成基于烃的超薄膜对层进行保护的方法

说明书

一种用于对层进行保护的方法包括：提供具有目标层的基材；在目标层上沉积保护层，所述保护层接触并覆盖目标层，并且由基于烃的层构成；以及在保护层上沉积氧化物层，以使得与氧化物层接触的保护层被氧化。通过等离子体增强原子层沉积(PEALD)，使用烷基氨基硅烷前体和稀有气体而无需反应物的情况下形成基于烃的层。

相关申请的交叉引用

本申请是2015年07月13日提交的美国专利申请第14/798,136号的部分继续，其公开通过引用全文纳入本文。申请人在此明确撤回并撤销与本申请所支持的任何主题事项相关的在任何母案、子案或相关检控历史中作出的任何在先免责声明或否认。

背景技术

发明领域

本发明总体上涉及一种利用等离子体增强原子层沉积(PEALD)形成基于烃的极薄膜对层进行保护的方法，包括对掺杂层进行封盖以阻挡掺杂剂扩散的方法。

背景技术

通过等离子体增强原子层沉积(PEALD)在400℃或更低的温度下形成SiN 膜而不引起对于下覆层的化学或物理破坏，由此使用膜作为杂质散出阻隔层、用于低k介电膜的封孔膜、以及用于下一代存储装置的保护膜的应用进行了研究。然而，由于半导体装置的尺寸下降，需要对这些膜进行进一步薄化。而且，因为需要降低加工温度，变得更难以获得具有足够耐化学性和阻隔性能的膜。

例如，掺杂剂薄膜例如掺杂氧化硅的膜(例如，硼硅酸盐玻璃(BSG)膜和磷硅酸盐玻璃(PSG)膜)可以通过ALD工艺沉积在结构(例如FinFET结构)中的半导体基材上作为固态扩散层或固态掺杂(SSD)层。然而，如图2(a)(其是显示根据比较例的半成品集成电路的示意横截面的示意图)中所示，当沉积在硅基材 25上的掺杂剂薄膜26曝露时，掺杂剂元素28例如B和P在储存期间和/或在随后的退火过程期间从掺杂剂薄膜26中解离(称为老化)，并因此，在随后的退火过程中，掺杂剂元素没有充分扩散到基材中。因此为了防止来自掺杂剂薄膜的掺杂剂元素老化，如图2(b)(其是显示根据比较例的半成品集成电路的示意横截面的示意图)中所示，封盖膜27沉积在掺杂剂薄膜26的顶部作为散出阻隔膜。作为封盖膜27，通常使用无掺杂硅玻璃、SiN膜、或SiO膜。然而，虽然掺杂剂元素的扩散可以通过形成封盖膜进行抑制，但是当在掺杂剂薄膜中掺杂剂浓度高时，封盖膜的耐化学性减退，即，湿法蚀刻速率变高，如图3(其是显示根据比较例的半成品集成电路蚀刻后的示意横截面的示意图)中所示，显示出虚线圆圈所示基材33的侧壁上的层32c比顶部和底部的层32a、32b薄。

为了解决上述问题，通过增加掺杂剂薄膜厚度从而增加掺杂剂薄膜中掺杂剂元素浓度，可以增加扩散到基材的掺杂剂元素的量。而且，通过增加封盖膜的厚度从而阻止掺杂剂元素较高的程度的扩散，可以增加扩散到基材的掺杂剂元素的量。然而，增加掺杂剂薄膜厚度或增加封盖膜厚度都可能干扰标准制造工艺。

本公开中包括的上述及其它任何的与背景技术相关的问题和方案的讨论仅用于为本发明提供背景的目的，不应视为对发明本发明时已知的任何或所有讨论的认同。

发明内容