[发明专利]使用沉积-处理-蚀刻工艺的硅的选择性沉积

说明书

描述了一种用于在基板上选择性沉积硅膜的方法，基板包含第一表面及第二表面。更具体而言，描述了沉积膜、处理膜以改变某些膜特性及从基板的各种表面选择性蚀刻膜的工艺。可重复沉积、处理及蚀刻以在两个基板表面中的一者上选择性沉积膜。

技术领域

本公开总体上涉及选择性沉积硅膜的方法。具体而言，本公开涉及以多阶段沉积-处理-蚀刻工艺选择性沉积硅层的工艺。

背景技术

通过气体的化学反应在基板上形成膜为现代半导体器件的制造中的一个主要步骤。这些沉积工艺包括化学气相沉积(CVD)以及与传统CVD技术结合使用等离子体的等离子体增强化学气相沉积(PECVD)。

因为对半导体图案化应用的需求而更频繁地利用选择性沉积工艺。传统上，在微电子工业中的图案化已使用各种光刻及蚀刻工艺来完成。然而，因为光刻变得加倍复杂且昂贵，选择性沉积的使用以沉积特征变得更加具有吸引力。

随着器件尺寸持续减少至小于10nm的范围，使用光照光刻技术的传统图案化工艺变得更具挑战性。非精确的图案化及变差的器件性能在较低器件尺寸处更加突显。此外，多重图案化技术也使得制作工艺复杂化且更昂贵。

因次，本领域需要一种在一个表面而非不同表面上选择性沉积膜的方法。

发明内容

本公开的一或更多实施例针对一种选择性沉积膜的方法，其中提供具有第一表面及第二表面的基板。将基板暴露至硅烷及沉积等离子体，以在第一表面及第二表面上沉积硅膜，硅膜在第一表面上及第二表面上具有不同的特性。将硅膜暴露至处理等离子体，以在第一表面或第二表面中的一者或更多者上修改硅膜的结构、组成物或形态，处理等离子体包含Ar、He或H₂中的一者或更多者的等离子体。从第一表面及第二表面蚀刻膜，以从第二表面实质上移除所有的膜，且在第一表面上留下至少一些硅膜。重复沉积、处理及蚀刻的步骤，以选择性地在第一表面上而非在第二表面上形成膜。

本公开的附加实施例针对一种选择性沉积膜的方法，其中提供基板，此基板具有基本上由硅组成的第一表面以及包含至少一个不同材料的第二表面。将基板暴露至SiH₄及氢等离子体，以在第一表面及第二表面上沉积硅膜，硅膜在第一表面上及第二表面上具有不同的特性。将硅膜暴露至处理等离子体，以在第一表面或第二表面中的一者或更多者上修改硅膜的结构、组成物或形态，处理等离子体包含Ar、He或H₂中的一者或更多者的等离子体。利用热蚀刻从第一表面及第二表面蚀刻膜，以从第二表面实质上移除所有的膜，且在第一表面上留下至少一些硅膜。重复沉积、处理及蚀刻的步骤，以选择性地在第一表面上而非在第二表面上形成膜。

本公开的进一步实施例针对一种选择性沉积膜的方法，其中提供基板，此基板具有基本上由硅组成的第一表面以及包含至少一个不同材料的第二表面。将基板暴露至SiH₄及氢等离子体，以在第一表面及第二表面上沉积硅膜，硅膜在第一表面上及第二表面上具有不同的特性。将硅膜暴露至处理等离子体，以在第一表面或第二表面中的一者或更多者上修改硅膜的结构、组成物或形态，处理等离子体包含Ar、He或H₂中的一者或更多者的等离子体。利用等离子体蚀刻从第一表面及第二表面蚀刻膜，以从第二表面实质上移除所有的膜，且在第一表面上留下至少一些硅膜。重复沉积、处理及蚀刻的步骤，以选择性地在第一表面上而非在第二表面上形成膜。

附图说明

为了能够详细地理解本发明的上述特征的方式，可参考实施例得到上文简要概括的本发明的跟具体的描述，实施例中的一些图示于所附附图中。然而，应理解，所附附图仅图示本发明的典型实施例，且因此不应考虑为对其范围的限制，因为本发明认可其他同等有效的实施例。

附图根据本公开的一或更多实施例，显示工艺流程图。

具体实施方式

在说明本发明的数个范例实施例之前，应理解本发明并非限于以下说明书中提及的构造或工艺步骤的细节。本发明含括其他实施例且可以各种方式实施或执行。