[发明专利]使用ALE蚀刻金属氧化物衬底以及选择性沉积

权利要求书

1.一种处理金属氧化物膜的方法，所述方法包含：

(a)将所述金属氧化物膜暴露于卤化硼反应物，并用第一偏置点燃第一等离子体以使所述金属氧化物膜的表面改性；

(b)在第二偏置下将所述金属氧化物膜的所述经改性的表面暴露于第二等离子体，并持续足以在没有溅射的情况下移除所述经改性的表面的时间；以及

(c)将金属氧化物材料选择性沉积在所述金属氧化物膜上，以填充所述金属氧化物膜内的裂缝。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属氧化物膜被平滑化。

3.根据权利要求2所述的方法，其中经平滑化的所述金属氧化物膜被用作掩模，以蚀刻定位在所述金属氧化物膜下方的碳基衬底，导致所述碳基衬底中所蚀刻的特征的局部关键尺寸(LCD)的改善。

4.根据权利要求1所述的方法，其中(a)和(b)包含原子层蚀刻(ALE)处理。

5.根据权利要求2所述的方法，其中(c)包含原子层沉积(ALD)处理。

6.根据权利要求5所述的方法，其中(a)和(b)包含原子层蚀刻(ALE)处理，且另外其中所述ALE处理和所述ALD处理都对定位于所述金属氧化物膜下方的含碳材料具有选择性。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述金属氧化物膜是在不损坏所述含碳材料的情况下被平滑化。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述卤化硼反应物是三氯化硼气体(BCl₃)。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二等离子体由氯气(Cl₂)产生。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二等离子体由含氩气体产生。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一等离子体使用介于约300W和约900W之间的等离子体功率产生。

12.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一偏置为0V且施加持续5秒。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属氧化物膜是氧化锆(ZrO₂)膜。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属氧化物膜是氧化铝(Al₂O₃)。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述氧化铝(Al₂O₃)膜的所述经改性的表面暴露于由含氩气体所产生的所述第二等离子体。

16.根据权利要求13所述的方法，其中所述金属氧化物材料是氧化锆(ZrO₂)。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述氧化锆(ZrO₂)是通过ALD使用锆前体和含氧前体的热半反应来沉积的，所述锆前体选自由酰胺锆、卤化锆或锆烷氧化物组成的群组；而含氧前体选自由水、酒精、臭氧或氧气组成的群组。

18.根据权利要求17所述的方法，其中在10毫托的分压下提供的1秒投配量的酰胺锆与水反应足以实现每ALD循环1埃的饱和厚度。

19.根据权利要求17所述的方法，其中进行沉积的温度取决于所述酰胺锆的热稳定性。