[发明专利]使用化学抑制对膜进行保形性调节

说明书

提供了在原子层沉积(ALD)中用于金属氧化物膜的保形性调节的方法和系统。一些示例性方法使用化学抑制。用于执行这种方法的示例系统包含：室；前体气体源；抑制前体气体源；具有相应的气流路径的一或更多注射器，其各自具有能连接至所述前体气体源或所述抑制前体气体源的入口，且适合于单独地或与另一注射器一起使前体气体在多个区域中的第一区域中以第一气体流率输送至所述室中以便以第一沉积速率形成第一膜，并且适合于在所述多个区域中的相同区域或第二区域中以第二气体流率输送抑制前体气体以抑制所述第一膜的生长。

优先权主张

本申请要求享有2017年12月28日提交的名称为“CONFORMALITY MODULATION OFMETAL OXIDE FILMS USING CHEMICAL INHIBITION”的Smith的美国临时申请No.62/611,541以及于2018年4月25日提交的名称为“CONFORMALITY MODULATION OF METAL OXIDEFILMS USING CHEMICAL INHIBITION”Smith的美国申请No.15/962,953的优先权，两者均通过引用全文并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及半导体装置制造中的选择性原子层沉积，更具体而言，涉及使用化学抑制对金属氧化物膜进行保形性调节。在一示例中，使用选择性抑制以提供经改善的膜轮廓控制。

背景技术

按常规，原子层沉积(ALD)为基于气相化学处理的顺序使用的薄膜沉积技术。ALD被视为化学气相沉积的子类。大多数的ALD反应使用两种化学品，其通常称为前体。这些前体以顺序、自限制的方式每次一种与材料表面进行反应。通过重复暴露于分离的前体，沉积薄膜。

ALD为半导体装置和晶片制造中的关键处理，且为可用于合成纳米材料的成套工具的一部分。金属氧化物沉积中的轮廓控制也可使用周期性回蚀步骤来实现，但这会引入额外的硬件和成本。

本公开内容试图至少解决这些缺点。应注意，在该部分中描述的信息被提出以给本领域技术人员提供以下所公开的主题的背景，且不应被视为被认可的现有技术。

发明内容

在一示例性实施方案中，一种ALD设备包含：室；前体气体源；抑制前体气体源；具有相应的气流路径的一或多个注射器，每一个注射器具有能连接至所述前体气体源或所述抑制前体气体源的入口，且适合于单独地或与另一注射器一起使前体气体在多个区域中的第一区域中以第一气体流率输送至所述室中以便以第一沉积速率形成第一膜，并且适合于在所述多个区域中的相同区域或第二区域中以第二气体流率输送抑制前体气体以抑制所述第一膜的生长。

在一些示例中，所述一或多个注射器进一步适合于在使所述前体气体进入所述室之前，将所述抑制前体气体输送至所述室中。在一些示例中，所述一或多个注射器进一步适合于在使所述抑制前体气体进入所述室之前，将所述前体气体输送至所述室中。在一些示例中，所述一或多个注射器进一步适合于在使所述前体气体进入所述室的同时，将所述抑制前体气体输送至所述室中。在一些示例中，所述一或多个注射器进一步适合于在所述多个区域中的一者中以第三气体流率输送第二前体气体，以便以第二沉积速率形成第二膜。在一些示例中，所述一或多个注射器进一步适合于在使所述抑制前体气体进入所述室的同时，输送所述第二前体气体。所述抑制前体气体可包含螫合剂、二酮、硫醇、醇以及膦中的一或多者。在一些示例中，所述一或多个注射器进一步适合于以小于在平坦表面上实现所述前体气体的饱和所需的最小暴露的1％的暴露水平输送低度暴露的抑制前体气体。

附图说明

在附图的视图中以示例而非限制的方式显示了一些实施方案：

根据示例性实施方案，图1A-1B为保形结构的示意性剖面图。

根据示例性实施方案，图2A-2B包含另一保形结构的示意性剖面图。

根据示例性实施方案，图3包含亚保形结构的示意性剖面图。