共沉积和蚀刻工艺的制作方法

专利2025-02-25  24


本申请主张2022年5月2日提交的美国申请no.63/337,307的优先权,其通过引用并入本文以用于所有目的。


背景技术:

1、这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开的背景的目的。在在本背景部分中描述的信息以及在提交申请时不能确定为现有技术的说明书的各方面既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。

2、本公开关内容涉及在半导体晶片上形成半导体设备的方法。更具体地,本公开内容涉及相对于掩模(例如硬掩模)选择性蚀刻蚀刻层。

3、半导体设备的最小特征尺寸不断缩小以遵循摩尔定律。在硅鳍片和纳米片的形成过程中,具有小宽度和高深宽比的特征被蚀刻至硅或碳中。可以使用氧化硅(sio)或光致蚀刻剂作为掩模。改善的蚀刻选择性允许更薄的掩模,从而改善分辨率。


技术实现思路

1、为了实现上述目的且根据本公开的目的,提供了一种相对于掩模选择性地蚀刻硅、硅锗、碳和锗中的至少一者的经掺杂或未经掺杂的材料的蚀刻层中的至少一个特征的方法。同时相对于掩模选择性地蚀刻蚀刻层中的至少一个特征并选择性地沉积沉积层通过以下方式提供:提供包含含有类金属或金属的前体和含有卤素或氧的组分的蚀刻气体,使蚀刻气体形成等离子体,以及将蚀刻层暴露于等离子体,以同时相对于掩模选择性地蚀刻蚀刻层中的至少一个特征,并相对于蚀刻层在掩模上方选择性地沉积含有类金属或金属的材料的沉积层。

2、本公开内容的这些特征和其它特征将在下面在本公开内容的详细描述中并结合以下附图进行更详细的描述。



技术特征:

1.一种相对于掩模选择性地蚀刻硅、硅锗、碳和锗中的至少一者的经掺杂或未经掺杂的材料的蚀刻层中的至少一个特征的方法,其包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述含有类金属或金属的前体是含有类金属的前体。

3.根据权利要求1所述的方法,其中所述含有类金属或金属的前体是含有硼或硅的前体。

4.根据权利要求1所述的方法,其中所述掩模包括氧化硅或氮化硅中的至少一者,且其中所述蚀刻层包括硅、硅锗和锗中的至少一者。

5.根据权利要求4所述的方法,其还包括用于蚀刻所述蚀刻层上的原生氧化物层的穿透蚀刻。

6.根据权利要求1所述的方法,其中所述含有类金属或金属的前体是含有硼、碳、氮、铝、铪、锆、锡、钽、钼、钨、硅和氧中的至少一者的前体。

7.根据权利要求1所述的方法,其中所述含有卤素的组分是bcl3、cl2、hf和hbr中的至少一者。

8.根据权利要求1所述的方法,其还包括提供预蚀刻,其中在同时相对于所述掩模选择性地蚀刻所述蚀刻层中的至少一个特征和选择性地沉积沉积层之前,所述预蚀刻相对于所述掩模选择性地和部分地蚀刻所述蚀刻层。

9.根据权利要求1所述的方法,其还包括在同时相对于所述掩模选择性地蚀刻所述蚀刻层中的至少一个特征和选择性地沉积沉积层之后,提供对在所述蚀刻层中的所述至少一个特征的原子层蚀刻。

10.根据权利要求1所述的方法,其还包括去除所述沉积层。

11.根据权利要求1所述的方法,其还包括提供不超过300℃的衬底支撑件温度。

12.根据权利要求1所述的方法,其中所述同时相对于所述掩模选择性地蚀刻所述蚀刻层中的至少一个特征和选择性地沉积沉积层包括:使用pecvd、peald和ald中的至少一者的选择性沉积和使用rie与ale中的至少一者的选择性蚀刻。

13.根据权利要求1所述的方法,其中所述掩模包括含有金属的光致蚀刻剂,且其中所述蚀刻层包括碳。

14.根据权利要求1所述的方法,其中所述沉积层是金属或类金属的氧化物、氮化物和碳化物中的至少一者。

15.根据权利要求1所述的方法,其中所述蚀刻层包括硅、硅锗和锗中的至少一者,且其中所述蚀刻气体包括:含有卤素的蚀刻组分;以及沉积组分,该沉积组分包括含有氧、碳或氮中至少一者和含有金属的前体或含有类金属的前体中的至少一者。

16.根据权利要求1所述的方法,其中所述蚀刻层是碳,且其中所述掩模是含有金属的光致蚀刻剂掩模,且其中所述蚀刻气体包括:含有氧的蚀刻组分;以及沉积组分,包括含有氧、碳或氮中至少一者的组分及具有金属或含有类金属中至少一者的前体。


技术总结
提供了一种相对于掩模选择性地蚀刻硅、硅锗、碳和锗中的至少一者的经掺杂或未经掺杂的材料的蚀刻层中的至少一个特征的方法。同时相对于掩模选择性地蚀刻蚀刻层中的至少一个特征并选择性地沉积沉积层通过以下方式提供:提供包含含有类金属或金属的前体和含有卤素或氧的组分的蚀刻气体,使蚀刻气体形成等离子体,以及将蚀刻层暴露于等离子体,以同时相对于掩模选择性地蚀刻蚀刻层中的至少一个特征,并相对于蚀刻层在掩模上方选择性地沉积含有类金属或金属的材料的沉积层。

技术研发人员:李英熙,米歇尔·玛格丽塔·弗洛里斯埃斯皮诺萨,杨文兵,萨曼莎·西亚姆华·坦,阿鲁尼玛·德亚·巴兰,范译文
受保护的技术使用者:朗姆研究公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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