[发明专利]通过循环等离子体增强沉积工艺形成拓扑选择性氧化硅膜的方法

说明书

本发明提供通过循环等离子体增强沉积工艺形成拓扑选择性氧化硅膜的方法。所述方法可包括：通过等离子体增强原子层沉积(PEALD)工艺或循环等离子体增强化学气相沉积(循环PECVD)工艺形成拓扑选择性氧化硅膜。所述方法还可包括：选择性地在非平面衬底的水平表面上方或选择性地在非平面衬底的垂直表面上方形成氧化硅膜。

技术领域

本发明大体上涉及通过循环等离子体增强沉积工艺形成拓扑选择性氧化硅膜的方法和选择性地在非平面衬底的水平表面上方或选择性地在非平面衬底的垂直表面上方形成氧化硅膜的特定方法。本发明还大体上涉及拓扑选择性循环等离子体增强沉积工艺，例如等离子体增强原子层沉积(PEALD)工艺和循环等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺。

背景技术

在半导体装置技术领域中，可在半导体集成电路的制造期间利用氧化硅膜。举例来说，氧化硅膜可在半导体装置结构(例如，晶体管、存储器单元、逻辑装置、存储器阵列等)的制造期间用作绝缘材料。

常见氧化硅膜沉积工艺可(例如)将衬底加热到大于约400℃的温度，且随后使衬底暴露于原硅酸四乙酯(TEOS)蒸气以在衬底的表面上方沉积二氧化硅层。此类常见氧化硅膜沉积方法可沉积在衬底的表面上相对保形的氧化硅膜，即，氧化硅膜在衬底的拓扑结构上具有相对均匀的厚度。

然而，对于下一代技术节点，可能有益的是形成具有拓扑选择性的氧化硅，例如提供在非平面衬底表面上方形成氧化硅膜的能力，所述非平面衬底表面具有相对于非平面衬底的第二平面对非平面衬底的第一平面的选择性。

因此，需要用于形成拓扑选择性氧化硅膜，并且确切地说，选择性地在非平面衬底的水平表面上方形成氧化硅膜或选择性地在非平面衬底的垂直表面上方形成氧化硅膜的方法。

发明内容

根据本发明的至少一个实施例，提供一种通过循环等离子体增强沉积工艺形成拓扑选择性氧化硅膜的方法。所述方法可包含：将包括一个或多个水平表面和一个或多个垂直表面的非平面衬底提供到反应腔室中；使所述非平面衬底与包含硅组分、碳组分和氢组分的气相反应物接触；使所述非平面衬底与由包含氧前体和惰性气体的气体产生的等离子体生成的反应性物种接触；并且选择性地在所述非平面衬底的水平表面上方或选择性地在所述非平面衬底的垂直表面上方形成氧化硅膜。

本发明的实施例还包括一种通过循环等离子体增强沉积工艺形成拓扑选择性氧化硅膜的方法。所述方法可包含：将包括一个或多个水平表面和一个或多个垂直表面的非平面衬底提供到反应腔室中；使所述非平面衬底与由包含至少一种气相反应物的第一气体生成的第一反应性物种接触，所述至少一种气相反应物包含硅组分、碳组分和氢组分；使所述非平面衬底与由包含至少一种氧前体和惰性气体的第二气体生成的第二反应性物种接触；并且选择性地在所述非平面衬底的水平表面上方或选择性地在所述非平面衬底的垂直表面上方形成氧化硅膜。

本发明的实施例还包括一种通过等离子体增强原子层沉积工艺在非平面衬底上形成拓扑选择性氧化硅膜的方法。所述方法可包含：使非平面衬底与包含硅组分、碳组分和氢组分的气相反应物接触；使所述非平面衬底与多个离子接触，所述多个离子包括至少氧离子，其中所述多个离子沿基本上垂直于衬底的水平平面的方向冲击衬底；并且相对于所述非平面衬底的垂直表面在所述非平面衬底的水平表面上方选择性地沉积氧化硅膜。

出于概述本发明以及所实现的优于现有技术的优势的目的，上文中描述了本发明的某些目标和优势。当然，应当理解，未必所有这些目的或优势都可以根据本发明的任何特定实施例来实现。因此，举例来说，所属领域的技术人员将认识到，本发明可按实现或优化本文中教示或表明的一个优势或一组优势的方式体现或实行，而未必实现本文中可能教示或表明的其它目标或优势。

所有这些实施例均意图在所公开的本发明的范围内。对于所属领域的技术人员来说，这些和其它实施例将根据参考附图的某些实施例的以下详细描述而变得显而易见，本发明不限于所公开的任何特定实施例。

附图说明