[发明专利]用于金属沉积的作为成核层的保形的掺杂的非晶硅

说明书

用于在掺杂的非晶硅层上沉积金属膜作为衬底上的成核层和/或胶层的方法。一些实施方式还包括结合胶层以增加所述掺杂的非晶硅层和金属层粘附到所述衬底的能力。

技术领域

本公开内容总体涉及沉积薄膜的方法。具体地，本公开内容涉及用于沉积包括掺杂的非晶硅的膜的工艺。

背景技术

非晶硅广泛地用于半导体器件、平板显示器和太阳能电池。对于具有在高深宽比特征中的保形性(即，良好的阶梯覆盖)或间隙填充表现的非晶硅沉积工艺的发展，仍然存在关键的技术挑战。常规的LPCVD工艺仅限于高温(＞550℃)和低压，并且因此，呈现不良的阶梯覆盖和/或间隙填充表现；PECVD工艺也不提供良好的阶梯覆盖和/或间隙填充表现。

钨薄膜的原子层沉积(ALD)因不良的成核表现而在硅、二氧化硅和氮化钛上呈现出很长的孵化延迟(incubation delay)。通常使用成核层来缓解这个问题。常规地，ALDWSi_x或WB_x分别由WF₆/Si₂H₆和WF₆/B₂H₆沉积。然而，WF₆直接地暴露于衬底表面(例如，Si、SiO₂)并损坏衬底。

因此，本领域中需要在较低温度下沉积具有高保形性的金属膜的方法。

发明内容

本公开内容的一个或多个实施方式涉及处理方法，所述处理方法包括将衬底表面暴露于硅前驱物和掺杂剂以形成具有一厚度的掺杂的非晶硅层。在所述掺杂的非晶硅层上形成金属层。

本公开内容的另外的实施方式涉及包括具有氧化物表面的衬底的堆叠。胶层在氧化物表面上；所述胶层包括TiN。掺杂的非晶硅层在所述胶层上并包括硼、磷、砷或锗中的一种或多种。金属层在所述掺杂的非晶硅层上并包括钨或钼中的一种或多种。

本公开内容的进一步的实施方式涉及处理方法，所述处理方法包括提供具有氧化硅表面的硅衬底。在所述硅衬底上形成胶层。所述胶层包括厚度在约至约的范围内的TiN。通过将所述胶层暴露于包括乙硅烷的硅前驱物和包括乙硼烷的掺杂剂，在所述胶层上形成掺杂的非晶硅层。所述衬底维持处于小于或等于约100℃的温度。在所述非晶硅层上形成金属层。

附图说明

为了能够详细地理解本公开内容的上述特征的方式，可以参考实施方式来提供以上简要地概述的本公开内容的更特定的描述，实施方式中的一些在附图中示出。然而，应注意，附图仅示出了本公开内容的典型的实施方式，并且因此不应视为对本公开内容的范围的限制，因为本公开内容可以允许其他等效实施方式。

图1示出了根据本公开内容的一个或多个实施方式的膜堆叠的示意图；

图2A示出了根据本公开内容的一个或多个实施方式的工艺方案；

图2B示出了根据图2A的工艺方案的膜堆叠的示意图；

图3示出了根据本公开内容的一个或多个实施方式的工艺方案；

图4A示出了根据本公开内容的一个或多个实施方式的工艺方案；

图4B示出了根据图4A的工艺方案的膜堆叠的示意图；以及

图5示出了根据本公开内容的一个或多个实施方式的用于处理衬底的示例性系统。

具体实施方式

在描述本公开内容的若干示例性实施方式之前，应当理解，本公开内容不限于以下描述中阐述的构造或工艺步骤的细节。本公开内容能够具有其他实施方式并能够以各种方式实践或实施。