[发明专利]形成自对准通孔的方法

说明书

描述多种处理方法，所述方法包括：透过掩模选择性正交地生长第一材料，而提供扩展的第一材料。可移除该掩模，而留下从该第一材料的表面正交延伸的该扩展的第一材料。进一步的处理可产生自对准通孔。

技术领域

本公开内容一般地涉及沉积与蚀刻薄膜的方法。特定而言，本公开内容涉及用于选择性沉积膜的工艺。

背景技术

半导体工业快速地开发愈来愈小的晶体管尺寸的芯片，以在每单位面积上获得更多功能性。随着器件尺寸持续缩小，器件之间的缝隙/空间亦缩小，这增加了将这些器件彼此实体隔离的困难度。以高质量介电材料填充器件之间经常不规则成形的高深宽比沟槽/空间/缝隙逐渐成为一项挑战，难以利用包括缝隙填充、硬掩模及间隔件应用的现有方法实施。

通过在基板表面上产生错综复杂的图案化材料层的工艺而可能实现集成电路。在基板上产生图案化材料要求用于移除暴露材料的受控方法。化学蚀刻用于各种目的，包括将光刻胶中的图案移转到下面的层、使层变薄或使已存在于表面上的特征的侧向尺寸变薄。经常，期望有一种蚀刻一种材料的速度快于蚀刻另一种材料的蚀刻工艺，而有助于例如图案转移工艺。此种蚀刻工艺被称作是第一材料的选择性。材料、电路、及工艺多样化的结果是，已开发选择性移除广泛材料中的一或多种的蚀刻工艺。

经常期望用于从半导体基板选择性移除材料的干蚀刻工艺。此种期望是源自从微型结构以极微的物理性干扰温和地移除材料的能力。干蚀刻工艺亦允许通过移除气相反应试剂而使蚀刻速率得以突然停止。一些干蚀刻工艺包括基板暴露于由一或多个前驱物形成的远程等离子体副产物。最近已开发许多干蚀刻工艺，以相对彼此选择性移除各式各样的介电质。然而，目前开发了相对极少数选择性移除含金属材料的干蚀刻工艺。需要多种方法以将工艺序列拓展到各种含金属材料。

因此，此技术中需要新的方法以用于具有更小临界尺寸的芯片设计。此外，持续需要高质量的金属氧化物保形膜或缝隙填充膜以用于硬掩模及间隔件应用，以及需要选择性蚀刻这些膜的方法。

发明内容

本公开内容的一或多个实施方式涉及处理方法。提供具基板表面的基板，该基板表面包括第一材料的第一表面以及第二材料的第二表面，该第二材料与该第一材料不同。掩模形成于该基板上，该掩模具有开口，该开口暴露该第一表面与该第二表面的至少一部分。该第一材料扩展而使扩展的第一材料正交地生长达到比该第二表面更大的高度。从该基板移除该掩模，而使该第一材料从该基板表面正交延伸。

本公开内容的另外的实施方式涉及处理方法。提供具基板表面的基板，该基板表面包括第一材料的第一表面以及第二材料的第二表面，该第二材料与该第一材料不同。该第一材料包括金属，该金属选自由下述金属所组成的群组：Co、Mo、W、Ta、Ti、Ru、Rh、Cu、Fe、Mn、V、Nb、Hf、Zr、Y、Al、Sn、Cr、La及上述金属的组合。该第二材料包括介电质。掩模形成于该基板上。该掩模具有开口，该开口暴露该第一表面与该第二表面的至少一部分。氧化该第一材料以从该第一表面笔直向上扩展该第一材料并通过该掩模中的该开口，而延伸至该掩模的顶表面上方，从而形成扩展的第一材料。氧化该第一材料的步骤包括：将该第一材料暴露至氧化剂，该氧化剂包括下述物质中的一或多种：O₂、O₃、N₂O、H₂O、H₂O₂、CO、CO₂、N₂/Ar、N₂/He或N₂/Ar/He。从该基板移除该掩模，而使该扩展的第一材料从该基板表面正交延伸。