CN112567071A - 用于增大ald工艺的沉积速率的方法 - Google Patents

用于增大ald工艺的沉积速率的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112567071A
CN112567071A CN201980052972.6A CN201980052972A CN112567071A CN 112567071 A CN112567071 A CN 112567071A CN 201980052972 A CN201980052972 A CN 201980052972A CN 112567071 A CN112567071 A CN 112567071A
Authority
CN
China
Prior art keywords
precursor
base
chamber
flowing
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201980052972.6A
Other languages
English (en)
Inventor
丹尼斯·豪斯曼
亚力山大·R·福克斯
科琳·劳勒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lam Research Corp
Original Assignee
Lam Research Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lam Research Corp filed Critical Lam Research Corp
Publication of CN112567071A publication Critical patent/CN112567071A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45527—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the ALD cycle, e.g. different flows or temperatures during half-reactions, unusual pulsing sequence, use of precursor mixtures or auxiliary reactants or activations
    • C23C16/45534—Use of auxiliary reactants other than used for contributing to the composition of the main film, e.g. catalysts, activators or scavengers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/34—Nitrides
    • C23C16/345—Silicon nitride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/40—Oxides
    • C23C16/401—Oxides containing silicon
    • C23C16/402—Silicon dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45527—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the ALD cycle, e.g. different flows or temperatures during half-reactions, unusual pulsing sequence, use of precursor mixtures or auxiliary reactants or activations
    • C23C16/45536—Use of plasma, radiation or electromagnetic fields
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45553—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the use of precursors specially adapted for ALD

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

一种通过使挥发性碱与金属有机物、金属卤化物、或金属杂化物前体共流而增大原子层沉积(ALD)工艺的沉积速率的方法。该碱不会与其共流的前体反应，使得在流动时间期间该碱不会在衬底上产生任何可测量的膜或在该处理室中产生任何可测量的颗粒。添加碱性催化剂增大与其共流的前体的吸附率。

Description

用于增大ALD工艺的沉积速率的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年8月6日申请的美国专利申请No.16/056,301的优先权，其通过引用合并于此以用于所有目的。
技术领域
本公开内容涉及半导体处理的方法。更具体而言，本公开内容涉及增大原子层沉积(ALD)工艺的沉积速率的方法。
背景技术
ALD是一种半导体处理中所使用的薄膜沉积方法且被认为是使得能沉积原子级的极薄的保形膜的沉积方法。利用ALD沉积能精确地控制所沉积的膜的厚度和组成。一般而言，在ALD工艺中，将半导体衬底暴露于交替的前体以在衬底表面上生长膜。每一ALD循环包含多种前体中的每一种的脉冲化，使不同前体的脉冲不重叠,并且不同前体不会同时出现在反应器中。利用每一脉冲，前体分子与衬底表面反应而在表面上形成膜，一旦衬底表面上的所有反应性位点都被消耗时则反应停止。
然而已知ALD是非常慢的工艺，且ALD的缓慢沉积速率被认为是其主要限制。利用传统的两前体(如硅的酰胺和O2等离子体)ALD工艺来沉积二氧化硅(SiO2)，通常仅达到每循环约
Figure BDA0002940401970000011
的沉积速率，具体取决于温度。因此，期望ALD工艺能有较快的沉积速率。
发明内容
根据一实施方案，提供了一种用于增大原子层沉积(ALD)工艺的沉积速率的方法。提供处理室，其中衬底在所述室中。使第一前体流入所述室中。所述第一前体包含金属有机物、金属卤化物、或金属杂化物(metal halide)，并且所述第一前体的吸附导致在所述衬底上生长膜。使气相的碱与所述第一前体共流至所述室中，以将所述衬底的表面同时暴露于所述第一前体与所述碱。所述碱不会与所述第一前体反应，使得所述碱不会在所述衬底的所述表面上产生任何能测量的膜，并且所述碱不会在所述室中产生任何能测量的颗粒。使第二前体流入所述室中，并且所述第二前体的吸附提供所述膜的氧化或氮化。
根据另一实施方案，提供了一种用于增大原子层沉积(ALD)工艺的沉积速率的方法。提供处理室，其中衬底在所述室中。使第一前体流入所述室中。所述第一前体是金属有机物、金属卤化物、或金属杂化物，并且所述第一前体的吸附导致在所述衬底上生长膜。使挥发性的碱与所述第一前体共流至所述室中，以将所述衬底的表面同时暴露于所述第一前体与所述碱。所述碱不会与所述第一前体反应，使得所述碱不会在所述衬底的所述表面上产生任何能测量的膜且所述碱不会在所述室中产生任何能测量的颗粒。使挥发性的碱或酸与第二前体共流入所述室中，并且所述第二前体的吸附提供所述膜的氧化或氮化。
根据又一实施方案，提供了一种用于增大等离子体增强原子层沉积(ALD)工艺的沉积速率的方法。提供处理室，其中衬底在所述室中。使第一前体流入所述室中。所述第一前体包含金属有机物、金属卤化物、或金属杂化物，并且所述第一前体的吸附导致在所述衬底上生长膜。使气相的碱与所述第一前体共流至所述室中，以将所述衬底的表面同时暴露于所述第一前体与所述碱。所述碱不会与所述第一前体反应，使得所述碱不会在所述衬底的所述表面上产生任何能测量的膜且所述碱不会在所述室中产生任何能测量的颗粒。使经等离子体点燃的第二前体流入所述室中，并且所述第二前体的吸附提供所述膜的氧化或氮化。
附图说明
本公开内容在附图的图中通过示例的方式说明而非通过限制的方式说明，在附图中类似的附图标记代表类似的元件，其中：
图1为根据一实施方案的具有增大的沉积速率的ALD方法的流程图。
图2为根据另一实施方案的具有增大的沉积速率的ALD方法的流程图。
具体实施方式
本发明现在将参考附图所示出的几个优选实施方案进行详细说明。在下列说明中阐述了多个特定细节以提供对本发明的全面了解。但应明白，对于本领域技术人员而言，可以在没有这些特定细节中的一些或全部的情况下实施本发明。在其他情况下，不详细说明已知的工艺步骤和/或结构以免不必要地使本发明难以理解。
本文中所公开的实施方案整体上涉及原子层沉积(ALD)工艺。尤其是，本文中所公开的实施方案涉及使可挥发性的碱与前体共流而增大ALD工艺的沉积速率的方法。
参考图1与2，描述了具有增大的沉积速率的ALD工艺的实施方案。根据本文中所描述的实施方案，利用添加碱性催化剂来增大ALD工艺的沉积速率。如下文将更详细讨论的，使用金属酰胺或硅酰胺的前体增大前体的吸附速率。
ALD为一种有用的薄膜沉积工艺，因为其能沉积非常薄的保形膜(即使在具有高深宽比的衬底上也如此)且精确控制原子级的厚度和组成。虽然ALD在许多方面为有利的工艺，但由于如下文更详细讨论的ALD的脉冲与清扫时间以及逐层沉积的本质而造成的长的循环时间，因而ALD总体上是一种非常缓慢的沉积工艺。
一个ALD循环包含：第一前体脉冲化进入反应室中、使第一前体吸附至衬底的表面上的时间、在衬底表面上的所有反应性位点都被消耗后清扫室、第二前体脉冲化进入反应室中、使第二前体吸附至衬底的表面上的时间、以及在衬底表面上的所有反应性位点都被消耗后清扫室。继续这些循环直到衬底上的膜到达期望厚度。
一般而言，传统的ALD工艺在衬底上可获得单层的膜之前便“饱和”。即，一旦衬底表面上的反应性位点被消耗，前体与衬底表面之间的反应停止。如上所述，在衬底上的所有反应性位点被消耗后，通常清扫室的剩余前体和任何副产物。通常利用载气进行清扫。
通常使用ALD沉积金属氧化物或硅氧化物层。因此，第一前体通常为金属氧化物或硅基硅烷的衍生物。对于硅的氧化物(SiO2)ALD而言，每循环约
Figure BDA0002940401970000041
的沉积速率对应于完整单层的约25-50％(每循环约
Figure BDA0002940401970000042
)。因此，可能需要多至约4个循环来获得完整单层。
根据本文中所公开的实施方案，通过使气相的挥发性碱与前体共流，相比于碱与前体不共流的传统ALD，可增大ALD沉积速率约40％(从每循环约
Figure BDA0002940401970000043
至每循环约
Figure BDA0002940401970000044
)。应理解，碱不会与其共流的前体反应，因此在流动时间期间碱不会在衬底上产生可测量的膜或在处理室中产生颗粒。在本文中所述的实施方案中，第一前体可以是金属有机物、金属卤化物、或金属杂化物(hybride)。
在一些实施方案中，碱与前体一起脉冲化。在其他实施方案中，前体与碱以交替方式脉冲化。前体与碱还可以从相同的喷嘴或分离的喷嘴流出。
根据一些实施方案，用于与第一前体(如硅基前体)共流的合适的挥发性碱包含吡啶、胺和氨。在一特定的实施方案中，挥发性碱(例如三乙基胺)与第一前体共流。如上所述，与第一前体共流的挥发性碱不能与第一前体反应且化学吸附至衬底表面。一般认为，通过使碱与第一前体共流，通过改变衬底的表面pH值并在前体覆盖衬底表面时促进配体去除可增大ALD沉积速率。添加碱使更多前体能吸附在衬底表面上，因为碱能协助配体去除，由此在衬底表面上提供更多的反应性位点。
参考图1，描述了增大ALD工艺的沉积速率的方法的一实施方案。方法100开始于在步骤110中在半导体处理室中提供衬底。在步骤120中，使第一前体与气相的碱脉冲化进入室中。碱不会与第一前体反应，因此在流动时间期间碱不会在衬底上产生可测量的膜且在室中不会产生颗粒。在步骤130中，使第一前体与衬底表面化学反应并吸附至衬底表面上。在一些实施方案中，第一前体为硅基前体，并且碱可以是胺、氨、或吡啶。在步骤140中，当表面上的所有反应性位点都被消耗而反应停止时，利用惰性载气清扫室。一般而言，可使用N2或Ar清扫室以去除任何非所期望的前体或副产物。在步骤150中，使第二前体脉冲化进入室中，在步骤160中，使第二前体与衬底表面化学反应并吸附至衬底表面上。在等离子体增强ALD方法的一些实施方案中，等离子体点燃第二前体(例如O2、O3、Co2、N2、氨等)。在步骤170中，一旦衬底表面上的所有反应性位点都被消耗而反应停止后，就利用惰性载气再次清扫室。在步骤180中，判断在衬底上形成的膜是否已达到期望厚度。如果尚未达到期望厚度，则再次重复步骤110-170直到在衬底上形成的膜达到期望厚度为止。当判断出衬底上的薄膜已达到期望厚度时，结束ALD工艺。
根据二氧化硅(SiO2)的ALD的一些实施方案，可作为第一前体脉冲化的一些合适的硅基前体包含双(二乙基氨)硅烷(BDEAS)、双(叔丁基氨)硅烷(BTBAS)以及三(二甲基氨)硅烷(TDMAS)。根据一些实施方案，使碱(该碱不会与硅基前体反应，因而其不会在衬底表面上产生可测量的膜或在室中产生可测量的颗粒)与硅基前体共流，以增大ALD工艺的沉积速率。适合与第一前体共流的碱包含吡啶、三胺以及氨。在用于SiO2沉积的特定等离子体增强ALD工艺中，第二前体为经等离子体点燃的氧且在室被清扫之后脉冲化进入室中。在等离子体增强ALD工艺中用于氧化的其他适合前体包含一氧化二氮(N2O)、二氧化碳(CO2)以及臭氧(O3)。
根据硅的氮化物(Si3N4)的ALD的一些实施方案，可作为第一前体脉冲化的合适的硅基前体包含双(二乙基氨)硅烷(BDEAS)、双(叔丁基氨)硅烷(BTBAS)以及三(二甲基氨)硅烷(TDMAS)。为了增大沉积速率，使碱(该碱不会与硅基前体反应，因而不会在衬底表面上产生可测量的膜或在室中产生可测量的颗粒)与硅基前体共流。适合与第一前体共流的碱包含吡啶、三胺和氨。在用于Si3N4沉积的特定等离子体增强ALD工艺中，第二前体为经等离子体点燃的氮(或氨)，并且在室被清扫之后脉冲化进入室中。
根据用于Si3N4沉积的非等离子体增强的ALD工艺，使卤素基前体与碱一起脉冲化进入室中，该碱(该碱不会与卤素基前体反应，因而不会在衬底表面上产生可测量的薄膜或在室中产生可测量的颗粒)与卤素基前体共流。合适的卤素基前体包含六氯乙硅烷(Si2Cl6)和二氯硅烷(H2SiCl2)。在该实施方案中，适合与卤素基前体共流的碱包含吡啶和三胺。根据该实施方案，第二前体可以是水或臭氧。
通常，在约50℃-600℃的温度范围内以及约100毫托至约10托的压强范围内进行本文中所述的ALD工艺。本文中所述的ALD工艺是等压的，期间并无压强波动。前体(和碱)的配料流动时间和清扫时间两者都为约1-5秒。前体流率在约100-1000sccm的范围内。应理解，参数取决于ALD工艺所使用的特定反应器。上面的特定参数是基于在反应器中所进行的ALD工艺，该反应器例如Lam Research Corporation(Fremont,California)所制造的
Figure BDA0002940401970000061
和
Figure BDA0002940401970000062
沉积反应器。
图2是增大ALD工艺的沉积速率的方法200的另一实施方案的流程图。在步骤210中，在处理室中提供半导体衬底。在步骤220中，使第一前体与气相的碱脉冲化进入室中。碱不会与第一前体反应，因此在流动时间期间碱不会在衬底上产生可测量的膜且在处理室中不会产生颗粒。在步骤230中，使第一前体与衬底表面化学反应并吸附至衬底表面上。在一些实施方案中，第一前体为硅基前体，并且碱可以是胺、氨、或吡啶。在步骤240中，当表面上的所有反应性位点都被消耗而反应停止时，利用惰性载气清扫室。一般而言，可使用N2或Ar清扫室以去除任何非所期望的前体或副产物。在步骤250中，使第二前体与气相的酸或碱脉冲化进入室中，在步骤260中，使第二前体与衬底表面化学反应并吸附至衬底表面上。在等离子体增强ALD方法的一些实施方案中，等离子体点燃第二前体(例如O2、O3、Co2、N2、氨等)。在步骤270中，一旦衬底表面上的所有反应性位点都被消耗而反应停止后，就利用惰性载气再次清扫室。在步骤280中，判断在衬底上形成的膜是否已达到期望厚度。如果尚未达到期望厚度，则再次重复步骤210-270直到在衬底上形成的膜达到期望厚度为止。当判断出衬底上的薄膜已达到期望厚度时，结束ALD工艺。
虽然仅详细说明本发明的几个实施方案，但应明白，可在不脱离本发明精神与范围的情况下以许多其他形式实施本发明。鉴于上述全部内容，应明白，本发明的实施方案是示例性的而非限制性的，且本发明不限于文中所列举的细节，在随附权利要求的范围与等同方案内可修改本发明。

Claims (20)

1.一种用于增大原子层沉积(ALD)工艺的沉积速率的方法，该方法包含：
提供处理室，其中衬底在所述室中；
使第一前体流入所述室中，所述第一前体包含金属有机物、金属卤化物、或金属杂化物，其中所述第一前体的吸附导致在所述衬底上生长膜；
使气相的碱与所述第一前体共流至所述室中，以将所述衬底的表面同时暴露于所述第一前体与所述碱，其中所述碱不会在所述衬底的所述表面上产生任何能测量的膜且所述碱不会在所述室中产生任何能测量的颗粒；以及
使第二前体流入所述室中，其中所述第二前体的吸附提供所述膜的氧化或氮化。
2.根据权利要求1所述的方法，其还包含在使所述碱共流之后以及使所述第二前体流动之前清扫所述处理室。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述碱选自由吡啶、胺和氨组成的群组。
4.根据权利要求1所述的方法，其中使所述碱共流包含：使所述碱与所述第一前体一起脉冲化。
5.根据权利要求1所述的方法，其中使所述碱共流包含：交替所述第一前体的脉冲与所述碱的脉冲。
6.根据权利要求1所述的方法，其还包含使碱与所述第二前体共流。
7.根据权利要求1所述的方法，其还包含使酸与所述第二前体共流。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述ALD工艺不是等离子体增强工艺。
9.根据权利要求2所述的方法，其还包含在使所述第二前体流动之后清扫所述处理室。
10.一种用于增大原子层沉积(ALD)工艺的沉积速率的方法，该方法包含：
提供处理室，其中衬底在所述室中；
使第一前体流入所述室中，其中所述第一前体是金属有机物、金属卤化物、或金属杂化物，并且其中所述第一前体的吸附导致在所述衬底上生长膜；
使挥发性的碱与所述第一前体共流入所述室中，以将所述衬底的表面同时暴露于所述第一前体与所述碱，其中所述碱不会在所述衬底的所述表面上产生任何能测量的膜且所述碱不会在所述室中产生任何能测量的颗粒；以及
使挥发性的碱或酸与第二前体共流入所述室中，其中所述第二前体的吸附提供所述膜的氧化或氮化。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述碱选自由吡啶、胺和氨组成的群组。
12.根据权利要求10所述的方法，其中使所述碱共流包含：使所述碱与所述第一前体一起脉冲化。
13.根据权利要求10所述的方法，其中使所述碱共流包含：交替所述第一前体的脉冲与所述碱的脉冲。
14.一种用于增大等离子体增强原子层沉积(ALD)工艺的沉积速率的方法，其包含：
提供处理室，其中衬底在所述室中；
使第一前体流入所述室中，所述第一前体包含金属有机物、金属卤化物、或金属杂化物，其中所述第一前体的吸附导致在所述衬底上生长膜；
使气相的碱与所述第一前体共流至所述室中，以将所述衬底的表面同时暴露于所述第一前体与所述碱，其中所述碱不会在所述衬底的所述表面上产生任何能测量的膜且所述碱不会在所述室中产生任何能测量的颗粒；以及
使第二前体流入所述室中，其中所述第二前体是经等离子体点燃的并且所述第二前体的吸附提供所述膜的氧化或氮化。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一前体选自由双(二乙基氨)硅烷(BDEAS)、双(叔丁基氨)硅烷(BTBAS)和三(二甲基氨)硅皖(TDMAS)组成的群组。
16.根据权利要求14所述的方法，其中所述碱选自由吡啶、三胺和氨组成的群组。
17.根据权利要求14所述的方法，其中所述第二前体选自由氧、一氧化二氮、二氧化碳、臭氧、氮和氨组成的群组。
18.根据权利要求14所述的方法，其中使所述碱共流包含：使所述碱与所述第一前体一起脉冲化。
19.根据权利要求14所述的方法，其中使所述碱共流包含：交替所述第一前体的脉冲与所述碱的脉冲。
20.根据权利要求14所述的方法，其中所述碱包含三乙基胺。
CN201980052972.6A 2018-08-06 2019-07-26 用于增大ald工艺的沉积速率的方法 Pending CN112567071A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/056,301 2018-08-06
US16/056,301 US20200040454A1 (en) 2018-08-06 2018-08-06 Method to increase deposition rate of ald process
PCT/US2019/043736 WO2020033172A1 (en) 2018-08-06 2019-07-26 Method to increase the deposition rate of ald process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112567071A true CN112567071A (zh) 2021-03-26

Family

ID=69227405

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980052972.6A Pending CN112567071A (zh) 2018-08-06 2019-07-26 用于增大ald工艺的沉积速率的方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20200040454A1 (zh)
KR (1) KR20210030992A (zh)
CN (1) CN112567071A (zh)
TW (1) TWI839376B (zh)
WO (1) WO2020033172A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210024420A (ko) * 2019-08-23 2021-03-05 에이에스엠 아이피 홀딩 비.브이. 비스(디에틸아미노)실란을 사용하여 peald에 의해 개선된 품질을 갖는 실리콘 산화물 막을 증착하기 위한 방법
KR20210125227A (ko) * 2020-04-08 2021-10-18 한화솔루션 주식회사 Ald 공정에 의한 무기막이 증착된 금속 촉매의 제조방법 및 그에 따른 활성이 향상된 금속 촉매

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5139999A (en) * 1990-03-08 1992-08-18 President And Fellows Of Harvard College Chemical vapor deposition process where an alkaline earth metal organic precursor material is volatilized in the presence of an amine or ammonia and deposited onto a substrate
US20030203113A1 (en) * 2002-04-25 2003-10-30 Cho Byoung Ha Method for atomic layer deposition (ALD) of silicon oxide film
CN1480998A (zh) * 2002-07-08 2004-03-10 ���ǵ�����ʽ���� 采用原子层沉积工艺在基片上形成二氧化硅层的方法
US20040180557A1 (en) * 2003-02-27 2004-09-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for forming silicon dioxide film using siloxane
JP2005079223A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Toshiba Corp 半導体装置及び半導体装置の製造方法
US7097878B1 (en) * 2004-06-22 2006-08-29 Novellus Systems, Inc. Mixed alkoxy precursors and methods of their use for rapid vapor deposition of SiO2 films
CN1868041A (zh) * 2002-08-18 2006-11-22 阿维扎技术公司 氧化硅和氧氮化硅的低温沉积
US20100112191A1 (en) * 2008-10-30 2010-05-06 Micron Technology, Inc. Systems and associated methods for depositing materials
US20110076789A1 (en) * 2009-09-28 2011-03-31 Hitachi Kokusai Electric Inc. Manufacturing method of semiconductor device and substrate processing apparatus
US20140050849A1 (en) * 2012-08-15 2014-02-20 David Thompson Method of Catalytic Film Deposition
US20140287596A1 (en) * 2013-03-19 2014-09-25 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Method of manufacturing semiconductor device, substrate processing apparatus, and recording medium
WO2015045163A1 (ja) * 2013-09-30 2015-04-02 株式会社日立国際電気 半導体装置の製造方法、基板処理装置、基板処理システム及び記録媒体
US20170103888A1 (en) * 2015-10-13 2017-04-13 Entegris, Inc. AMINE CATALYSTS FOR LOW TEMPERATURE ALD/CVD SiO2 DEPOSITION USING HEXACHLORODISILANE/H2O

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014015241A1 (en) * 2012-07-20 2014-01-23 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Organosilane precursors for ald/cvd silicon-containing film applications
KR20140118436A (ko) * 2013-03-29 2014-10-08 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 가전 기기 스토리지 가상화 장치 및 방법
US10053775B2 (en) * 2015-12-30 2018-08-21 L'air Liquide, Societé Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procédés Georges Claude Methods of using amino(bromo)silane precursors for ALD/CVD silicon-containing film applications
US10283348B2 (en) * 2016-01-20 2019-05-07 Versum Materials Us, Llc High temperature atomic layer deposition of silicon-containing films

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5139999A (en) * 1990-03-08 1992-08-18 President And Fellows Of Harvard College Chemical vapor deposition process where an alkaline earth metal organic precursor material is volatilized in the presence of an amine or ammonia and deposited onto a substrate
US20030203113A1 (en) * 2002-04-25 2003-10-30 Cho Byoung Ha Method for atomic layer deposition (ALD) of silicon oxide film
CN1480998A (zh) * 2002-07-08 2004-03-10 ���ǵ�����ʽ���� 采用原子层沉积工艺在基片上形成二氧化硅层的方法
CN1868041A (zh) * 2002-08-18 2006-11-22 阿维扎技术公司 氧化硅和氧氮化硅的低温沉积
US20040180557A1 (en) * 2003-02-27 2004-09-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for forming silicon dioxide film using siloxane
JP2005079223A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Toshiba Corp 半導体装置及び半導体装置の製造方法
US7097878B1 (en) * 2004-06-22 2006-08-29 Novellus Systems, Inc. Mixed alkoxy precursors and methods of their use for rapid vapor deposition of SiO2 films
US20100112191A1 (en) * 2008-10-30 2010-05-06 Micron Technology, Inc. Systems and associated methods for depositing materials
US20110076789A1 (en) * 2009-09-28 2011-03-31 Hitachi Kokusai Electric Inc. Manufacturing method of semiconductor device and substrate processing apparatus
US20140050849A1 (en) * 2012-08-15 2014-02-20 David Thompson Method of Catalytic Film Deposition
US20140287596A1 (en) * 2013-03-19 2014-09-25 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Method of manufacturing semiconductor device, substrate processing apparatus, and recording medium
WO2015045163A1 (ja) * 2013-09-30 2015-04-02 株式会社日立国際電気 半導体装置の製造方法、基板処理装置、基板処理システム及び記録媒体
US20160211135A1 (en) * 2013-09-30 2016-07-21 Hitachi Kokusai Electric Inc. Method of manufacturing semiconductor device, substrate processing apparatus, substrate processing system and recording medium
US20170103888A1 (en) * 2015-10-13 2017-04-13 Entegris, Inc. AMINE CATALYSTS FOR LOW TEMPERATURE ALD/CVD SiO2 DEPOSITION USING HEXACHLORODISILANE/H2O

Also Published As

Publication number Publication date
TWI839376B (zh) 2024-04-21
TW202020220A (zh) 2020-06-01
KR20210030992A (ko) 2021-03-18
US20200040454A1 (en) 2020-02-06
WO2020033172A1 (en) 2020-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11417515B2 (en) Methods for depositing blocking layers on metal surfaces
TWI426547B (zh) 用於批次原子層沈積反應器之處理製程
JP4422445B2 (ja) 原子層堆積法によって基板に二酸化シリコン層を堆積する方法
KR100434186B1 (ko) 트리스디메틸아미노실란을 이용한 원자층 적층으로실리콘을 함유하는 박막을 형성하는 방법
US8546272B2 (en) Method of manufacturing semiconductor device, method of processing substrate and substrate processing apparatus
US20060090694A1 (en) Method for atomic layer deposition (ALD) of silicon oxide film
TWI638903B (zh) 氮化膜的製造方法
TWI692032B (zh) 鍺沈積技術
KR100758758B1 (ko) 실리콘 다이옥사이드를 포함하는 층을 형성하기 위한 원자층 증착 방법
CN112567071A (zh) 用于增大ald工艺的沉积速率的方法
US12131900B2 (en) Methods for depositing blocking layers on metal surfaces
US20240014030A1 (en) Method for selective deposition of silicon nitride and structure including selectively-deposited silicon nitride layer
US11970769B2 (en) Cyclical deposition methods
US20220319833A1 (en) Method and system for mitigating underlayer damage during formation of patterned structures
US11370669B2 (en) Amorphous silicon doped yttrium oxide films and methods of formation
KR20040107354A (ko) 원자층 증착법에 의한 이산화실리콘막 형성 방법 및이로부터 얻어지는 반도체 소자
CN111876749A (zh) 改善炉管工艺中硅片薄膜厚度差异的方法
KR20200048024A (ko) 기판 처리 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination