TW202006799A - 使用角度化離子用以選擇性沉積層之技術、系統及裝置 - Google Patents

使用角度化離子用以選擇性沉積層之技術、系統及裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW202006799A
TW202006799A TW108124464A TW108124464A TW202006799A TW 202006799 A TW202006799 A TW 202006799A TW 108124464 A TW108124464 A TW 108124464A TW 108124464 A TW108124464 A TW 108124464A TW 202006799 A TW202006799 A TW 202006799A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
substrate
deposition
layer
angled
source
Prior art date
Application number
TW108124464A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI779214B (zh
Inventor
克里斯多夫 漢特曼
凱文 安葛林
Original Assignee
美商瓦里安半導體設備公司
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 美商瓦里安半導體設備公司 filed Critical 美商瓦里安半導體設備公司
Publication of TW202006799A publication Critical patent/TW202006799A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI779214B publication Critical patent/TWI779214B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3464—Operating strategies
    • 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58—After-treatment
    • C23C14/5873—Removal of material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32366—Localised processing
    • H01J37/32376—Scanning across large workpieces
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32715—Workpiece holder
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02266—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by physical ablation of a target, e.g. sputtering, reactive sputtering, physical vapour deposition or pulsed laser deposition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26—Bombardment with radiation
    • H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
    • H01L21/2633—Bombardment with radiation with high-energy radiation for etching, e.g. sputteretching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31105—Etching inorganic layers
    • H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
    • H01L21/31116—Etching inorganic layers by chemical means by dry-etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321—After treatment
    • H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
    • H01L21/32133—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
    • H01L21/32135—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only
    • H01L21/32136—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only using plasmas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67207—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process
    • H01L21/67213—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process comprising at least one ion or electron beam chamber
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67276—Production flow monitoring, e.g. for increasing throughput
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76801—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing
    • H01L21/76802—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing by forming openings in dielectrics
    • H01L21/76807—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing by forming openings in dielectrics for dual damascene structures
    • H01L21/76813—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing by forming openings in dielectrics for dual damascene structures involving a partial via etch
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76801—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing
    • H01L21/76802—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing by forming openings in dielectrics
    • H01L21/76816—Aspects relating to the layout of the pattern or to the size of vias or trenches
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76801—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing
    • H01L21/76822—Modification of the material of dielectric layers, e.g. grading, after-treatment to improve the stability of the layers, to increase their density etc.
    • H01L21/76825—Modification of the material of dielectric layers, e.g. grading, after-treatment to improve the stability of the layers, to increase their density etc. by exposing the layer to particle radiation, e.g. ion implantation, irradiation with UV light or electrons etc.
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/15—Means for deflecting or directing discharge
    • H01J2237/1505—Rotating beam around optical axis
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/20—Positioning, supporting, modifying or maintaining the physical state of objects being observed or treated
    • H01J2237/202—Movement
    • H01J2237/20221—Translation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/332—Coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/334—Etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/02631—Physical deposition at reduced pressure, e.g. MBE, sputtering, evaporation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
    • H01L21/285—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
    • H01L21/28506—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers
    • H01L21/28512—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table
    • H01L21/2855—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table by physical means, e.g. sputtering, evaporation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

本發明提供一種方法。所述方法可包括提供基板，基板包括基板表面，基板表面具有三維形狀。所述方法還可包括將沉積物種從沉積源引導到基板表面，其中層沉積在基板表面的沉積區上。所述方法可包括在進行引導期間或在進行引導之後實行基板掃描，以將基板從第一位置輸送到第二位置。所述方法還可包括：在存在層的情況下將角度化離子引導到基板表面，其中從沉積區的第一部分濺射蝕刻層，且其中所述層保留在沉積區的第二部分中。

Description

使用角度化離子用以選擇性沉積層之技術、系統及裝置
本發明實施例涉及器件處理，且更確切來說涉及在基板上選擇性地沉積給定材料。
現今，半導體及其他器件被縮小到越來越小的大小，其中這些器件可由諸多不同的材料形成，具有複雜的結構，通常佈置在基板上的多個不同的層中。解決材料及器件結構的不斷增大的複雜性的一個方法是在器件結構的所選部分上選擇性地形成給定材料，所述方法可尤其有助於解決處於微米級或納米級的器件的圖案化問題。選擇性地形成材料的現有方法可涉及到多次圖案化操作，這些操作可導致複雜性及成本過大。
鑒於這些及其他的考量而提供本發明。
在一個實施例中，提供一種方法。所述方法可包括提供基板，所述基板包括基板表面，所述基板表面具有三維形狀。所述方法還可包括將沉積物種從沉積源引導到所述基板表面，其中層沉積在所述基板表面的沉積區上。所述方法可包括在進行所述引導期間或在進行所述引導之後實行基板掃描，以將所述基板從第一位置輸送到第二位置。所述方法還可包括在存在所述層的情況下將角度化離子引導到所述基板表面，其中從所述沉積區的第一部分濺射蝕刻所述層，且其中所述層保留在所述沉積區的第二部分中。
在另一實施例中，一種系統可包括容納基板的工藝腔室，所述基板包括基板表面，所述基板表面包括具有三維形狀的至少一個結構。所述系統可包括：沉積源，設置成鄰近所述工藝腔室且被佈置成產生沉積物種以在所述基板上形成層；以及角度化離子源，相對於基板平面的垂線以一定入射角將角度化離子引導到所述工藝腔室。所述系統還可包括：基板載台，設置在所述工藝腔室中，以使所述基板從第一位置到第二位置接受掃描；以及控制器，耦合到所述角度化離子源，所述控制器被佈置成發送至少一個控制信號以基於與所述至少一個結構相關的結構信息來調整所述入射角。
在又一實施例中，一種裝置可包括沉積源，所述沉積源設置成鄰近工藝腔室且被佈置成產生沉積物種以在設置在所述工藝腔室中的基板上形成層。所述裝置還可包括角度化離子源，所述角度化離子源相對於基板平面的垂線以一定入射角將角度化離子引導到所述工藝腔室。所述裝置還可包括耦合到所述角度化離子源的控制器，所述控制器包括處理器及耦合到所述處理器的存儲器單元，所述存儲器單元包含選擇性沉積控制例程。所述選擇性沉積控制例程可在所述處理器上運作以控制所述角度化離子源。所述選擇性沉積控制例程可包括濺射控制處理器，所述濺射控制處理器用以接收將在離子曝光期間被處理的基板的結構信息；及基於所述結構信息計算所述角度化離子的所述入射角。
圖式未必成比例。圖式僅僅是表示形式，並不旨在描繪本發明的具體參數。圖式旨在繪示本發明的示例性實施例，且因此不應被視為限制範圍。在圖式中，相似的編號表示相似的元件。
此外，為清晰地說明，在一些圖中，某些元件可被省略掉，或未按比例加以說明。為清晰地說明，剖視圖可呈「切片（slice）」形式，或可以是「近視」剖視圖，省略了在「真實」剖視圖中本可看到的某些背景線條。此外，為清晰起見，某些圖式中可省略一些參考編號。
現在，將在後文中參考附圖更充分地闡述本發明實施例，附圖中示出一些實施例。本發明的主題可體現為諸多不同的形式，並不應被解釋為僅限於本文中所述的實施例。提供這些實施例以使本發明詳盡且完整，且將向所屬領域的技術人員充分傳達主題的範圍。在圖式中，相似的編號自始至終指代相似的元件。
根據一些實施例，提供在基板上選擇性地形成層的新穎方法，且確切來說，提供在角度化離子的輔助下選擇性地形成層來構造器件結構的新穎方法。在各種實施例中，使用一些操作的組合，包括使用用於沉積層的沉積源及用於選擇性地移除層的一些部分的角度化離子源來實現選擇性地形成層的。通過耦合到第一離子源及第二離子源的腔室掃描工件來進行准選擇性沉積工藝，如以下實施例中所詳述。
現在參看圖1，示出根據本發明實施例的選擇性沉積系統，所述選擇性沉積系統被標示為沉積系統100。沉積系統100包括工藝腔室101，其中工藝腔室101可容納基板120。基板120可具有基板表面，所述基板表面具有三維形狀，如所示。具有三維形狀的表面的實例包括具有以下特徵的表面：從基板平面突出的特徵，例如檯面、線路、柱、半球體；延伸到基板中的空腔，例如通孔、溝槽等。如此，表面的給定部分可與表面的另一部分在不同的方向上延伸。在圖1的實例中，基板表面包括結構122，在一些實施例中，所述結構可被佈置為線路、柱或檯面。值得注意的是，結構122可未按比例繪製，尤其是相對於工藝腔室101來說。在一些實例中，結構122沿著X方向、Y方向或Z方向的尺寸可大約為數微米、數百納米、數十納米、數納米等。如此，所屬領域的技術人員將容易瞭解到，尺寸大約為數毫米、數釐米或數十釐米的基板120可包括極大數目個結構122。
沉積系統100可包括沉積源102，其中沉積源102被設置成鄰近工藝腔室101。在其他實施例中，沉積源102可設置在工藝腔室101內。沉積源102可被佈置成產生沉積束112作為沉積物種。在各種實施例中，沉積源102可耦合到源108，其中源108表示液相源、單個氣體源、多個氣體源、氣體分流管等。源108耦合到沉積源102以將至少一種物種提供到沉積源102。沉積源102在一些實施例中可以是化學氣相沉積源，或者可以是離子源，例如此項技術中已知的任何適合的離子源。沉積源102可以是其中產生等離子體的等離子體源。實施例並不僅限於此情境。
沉積束112可包括離子、中性粒子、已激發物種，其中可沿著給定方向將沉積束112的物種引導到基板。在一些實施例中，沉積束112可以是准直束及角度化沉積束，其中沿著相對於基板平面的垂線119界定非零入射角（示出為θ1 ）的軌跡引導沉積物種。舉例來說，基板的平面可以是X-Y平面，且所述基板表面的某些區（例如，位於結構122之間的頂部123或溝槽區124）可以但不必也與所述基板平面對齊或界定所述基板平面。
如所示，在圖1中，沉積束112在基板120上產生層121。根據將產生的層121的性質，沉積束112可包括用以產生金屬層、半導體層、氮化物層、氧化物層、碳層等的已知氣相物種，例如等離子體物種、自由基、離子。雖然在一些實施例中，可共形地沉積層121，但在其他實施例中，沉積區124可不覆蓋基板120的整個表面。根據基板120的表面的三維表面的確切性質以及沉積束112的入射角，沉積區124的位置、形狀及跨度可有所變化。在圖1的實例中，沉積區124包括結構122的右側壁127及結構122的頂部123，而不包括左側壁129。
沉積系統100還可包括角度化離子源104，其中角度化離子源104被設置成將角度化離子114引導到基板120的基板表面。角度化離子源104可設置在工藝腔室101內或工藝腔室101外。角度化離子源104可耦合到氣體源110，其中氣體源110可表示至少一個氣體源，例如惰性氣體源、氧氣源、氮氣源或其他氣體源。當基板120被設置成攔截角度化離子114時，角度化離子源104可被配置成產生適合物種、離子能量及離子通量的離子以濺射蝕刻基板120的材料。在各種實施例中，角度化離子源104可表示任何適合的離子源（包括等離子體束源），其中角度化離子114可形成具有適合形狀的離子束。舉例來說，在一些實施例中，角度化離子114可被配置成具有沿著X軸延伸的長軸的帶狀束。角度化離子源104可被佈置成按照由相對於基板平面（在此實例中是X-Y平面）的垂線119的非零入射角所界定（示出為θ2 ）的軌跡產生角度化離子114。
沉積系統100可包括基板載台106，基板載台106被配置成使基板120接受掃描。在一些實施例中，基板載台106可被配置成使基板沿著至少一個方向（例如，沿著所示的笛卡兒坐標系的Y軸）接受掃描。基板載台106可使基板在目標範圍內（例如，在鄰近沉積源102的第一位置P1與鄰近角度化離子源104的第二位置P2之間）接受掃描。如此，可沿著Y軸對基板120進行掃描，以使基板120的不同部分依序暴露於角度化離子114。
如圖1中所示，可對基板120進行掃描，以使得在沉積層121之後或在沉積層121的同時將結構122暴露於角度化離子114。如此，當層121可在基板上沉積在沉積區124之上時，角度化離子114可濺射蝕刻層121，以使層121從沉積區124的第一部分124A被移除且保留在沉積區124的第二部分124B中。使用沉積源102及角度化離子源104來處理基板120的結果是層121選擇性地沉積在基板120的目標區中（在此種情形中，沉積在第二部分124B中）。
根據各種實施例，可根據結構122的形狀及大小以及在基板120上選擇性地形成層的目標區（例如，第二部分124B）的位置及大小來選擇角度化離子114的界定入射角的軌跡。還可將層121的材料的濺射率特點考慮在內來選擇角度化離子114的軌跡。舉例來說，可根據相對於將濺射率最大化的給定表面的入射角來選擇角度化離子114的軌跡。角度化離子114的軌跡還可被選擇成其中在設計的入射角下，角度化離子產生第一材料層121的第一濺射率，所述第一濺射率高於基板120的第二材料的第二濺射率。換句話說，可將角度化離子114引導於一些表面處，在所述表面處以一定入射角下蝕刻層121，角度化離子114相對於基板120在所述入射角下選擇性地濺射蝕刻層121。這樣一來，角度化離子114即使被提供為惰性氣體（非反應性的）離子，仍可相對於基板120選擇性地移除層121。
在另一些實施例中，還可將層121的初始覆蓋跨度（亦即，沉積區124的覆蓋跨度）考慮在內來選擇角度化離子的軌跡。反之，可對沉積束112的軌跡（亦即θ2 的值）進行調整，以將層121得以保留下來的第二部分124B的位置及跨度以及材料（例如，層121的材料及基板120的材料）的濺射率特點考慮在內。換句話說，可對沉積束112的入射角進行調整，以使得層121的材料將被移除的第一部分124A的位置可使得可以恰當的入射角引導角度化離子114以選擇性地濺射蝕刻層121，同時將對基板120的蝕刻最小化，如下文進一步闡釋。
因此，雖然可需要一個以上的不同操作來在第二部分124B中形成層121，但在第一部分124A中對層121的沉積、對基板120的掃描及對層121的濺射移除協同地界定選擇性沉積工藝。
在額外實施例中，角度化沉積源可將沉積物種引導成准直束，其中沿著相對於基板平面的垂線119界定零入射角（示出為θ1 ）的軌跡引導沉積物種，亦即沉積物種具有沿著垂線119的軌跡。在這些額外實施例中，沉積區可首先覆蓋頂部123及溝槽125，而不覆蓋左側壁129或右側壁127。然後，角度化離子114可針對性地選擇性移除沉積區的一部分（例如，頂部123的材料），同時留下溝槽125中的材料等。
現在參看圖2，示出根據本發明的另一些實施例的選擇性沉積系統，所述選擇性沉積系統被標示為沉積系統140。沉積系統140可與沉積系統100包括類似的特徵，這些類似的特徵由相似的參考編號來指示。值得注意的是，沉積系統140與沉積系統100的差異在於，沉積系統140包括沉積源150，其中與圖1中所示的層121的方向性沉積相比，沉積源150更各向同性地實現對層154的沉積。沉積源150可以是等離子體沉積源，其中等離子體152是在工藝腔室101中產生。沉積源150的配置可與已知的等離子體沉積裝置類似，其中基板120在設置於位置P1處時浸沒在等離子體152中。如此，使來自等離子體152的物種凝結可往往會形成共形塗層，所述共形塗層被示出為層154，其中層154在沉積區155中塗布結構122的各個表面。最初，沉積區155可覆蓋結構122的整個表面，包括頂部123、溝槽125、左側壁129及右側壁127。當對基板120進行掃描以使角度化離子114衝擊基板120時，可通過濺射蝕刻移除層154的一部分。因此，層154可在沉積區155的第一區155A中被移除，而在第二區155B中保留下來。在此實例中，第一區可與結構122的頂部123對應，而第二區155B與結構122的其他表面對應。
如所述，角度化離子114可被佈置成相對於基板平面的垂線界定非零入射角，這樣一來以相對於基板120增強對層121或層154的濺射蝕刻選擇性。根據各種實施例，沉積系統100及沉積系統140可包括控制器130。控制器130可被佈置成根據將被沉積的層的材料、基板120的材料、選擇性地沉積層的目標區以及其他因素來調整各種組件的操作，包括調整θ2 的值、意指θ1 的值的值。在此情境中，層的「材料」或基板的「材料」可至少部分地指代材料組成，例如層的元素，其中層及基板通常是由不同的材料形成：鎢對矽、矽對氧化矽等。
參看圖3A、圖3B及圖3C，示出鎢/矽系統的Kr離子束處置的濺射特點的二維圖。二維圖說明隨著離子能量及相對於基板平面的垂線的入射角而變化的濺射率。在每一圖中，通過明暗變化來繪示隨著離子能量（Y軸）及相對於材料表面的平面的垂線的入射角（X軸）而變化的濺射速率或相對濺射速率。圖表是基於以圓圈示出的實驗數據點而進行的模擬。將鎢（圖3A）及矽（圖3B）濺射速率示出為以埃為單位以1xE16/平方釐米的離子劑量蝕刻掉的層厚度。雖然蝕刻速率往往隨著入射角增大及離子能量增大而增大，如箭頭所示，但W/Si濺射比（圖3C）展現出更複雜的特性。在法向入射（0度）時或接近法向入射時，W/Si濺射比相對較高，處於2到4的範圍中，而在較高的入射角下W/Si濺射比減小。在高入射角（>60度）及低離子能量（小於2千電子伏特）下，W/Si濺射比是最低的。隨著離子能量而變化的特點更複雜：在低入射角（> 20度）下，W/Si濺射比隨離子能量增大到10千電子伏特而略微減小，而在較高入射角（> 30度）下，W/Si濺射比隨離子能量而增大。圖3C還示出中線300，中線300表示W/Si的蝕刻比為1/1，亦即在沿著中線300的任何點所表示的離子能量/離子角度下鎢濺射與矽濺射一樣快的情況。因此，圖3A到圖3C的信息可用於對離子能量及入射角做出相應的調整，以便於根據圖案化基板上的表面上的材料以及實際的考量來在基板上進行選擇性沉積。這些考量包括可從給定離子源獲得的離子能量範圍以及給定系統配置中可用的實際入射角範圍。
信息（例如，圖3C的數據）可用於調整或設定角度化離子114的目標入射角，所述目標入射角由θ2 表示，如上文所述。因此，在基板120是矽且層121是鎢的實例中，為從給定表面選擇性地移除鎢，將θ2 的值設定成產生高W/Si濺射速率比可有幫助。在此實例中，為如在圖1及圖2的情景中從頂部123移除材料，在500電子伏特的離子能量下將θ2 的值設定為處於0度與5度之間對應於大約4/1的W/Si濺射蝕刻比。
圖3A到圖3C中所提供的對W/Si/Kr系統的的圖解說明僅是示例性的。沉積層材料/基板及離子物種的其他組合通常將形成不同的濺射蝕刻選擇性特點。在其他實施例中，可根據由經驗確定的基板材料/沉積層材料/濺射物種系統的特點來調整角度化離子114的入射角以實現選擇性沉積。
在另一些實施例中，針對角度化離子114而定的入射角以及離子能量可將待處理結構的形狀考慮在內。舉例來說，再次參考圖2，在一些實施例中，可需要從左側壁129的一些部分以及頂部123的一些部分濺射移除層154來形成最終的目標結構。如果左側壁129與頂部123彼此相互正交（90度），則θ2 的所選角度可因此是45度，以確保左側壁129與頂部123相對於相應的表面而以相同的相對入射角接收離子。繼續以圖3C的數據為例，在使用Kr+ 離子來蝕刻設置在矽基板上的鎢層154的情況下，使用較高的W/Si濺射蝕刻比來確保在從頂部123及左側壁129移除鎢期間，矽不會過度地濺射在結構122中。由於在低於3千伏時，對矽的濺射速率會高於鎢，因此圖3C的數據決定了將氪離子的離子能量設定成相對高的值。因此，在對鎢的蝕刻比矽快的情況下，可將離子能量設定為例如10千伏。
根據一些實施例，可使用系統（例如，沉積系統100）的控制器130來調整且控制工藝參數以促成選擇性沉積。現在參看圖4，示出沉積系統100的框圖，沉積系統100包括控制器130、沉積源102及角度化離子源104。控制器130可耦合到這些組件，例如以將控制信號發送到所述組件及從所述組件接收信號。控制器130可包括處理器252，例如已知類型的微處理器、專用半導體處理器芯片、通用半導體處理器芯片或類似的器件。控制器130還可包括耦合到處理器252的存儲器或存儲器單元254，其中存儲器單元254含有選擇性沉積控制例程256。選擇性沉積控制例程256可在處理器252上運作以監測並調整包括沉積源102及角度化離子源104在內的組件。
存儲器單元254可包括製品。在一個實施例中，存儲器單元254可包括任何非暫時性計算機可讀媒體或機器可讀媒體，例如光學存儲器件、磁性存儲器件或半導體存儲器件。所述存儲媒體可存儲各種類型的計算機可執行指令以實施本文中所述的邏輯流程中的一者或多者。計算機可讀存儲媒體或機器可讀存儲媒體的實例可包括能夠存儲電子數據的任何有形媒體，包括易失性存儲器或非易失性存儲器、可移除存儲器或不可移除存儲器、可擦除存儲器或不可擦除存儲器、可寫入存儲器或不可寫入存儲器等。計算機可執行指令的實例可包括任何適合類型的代碼，例如源代碼、編譯代碼、解譯代碼、可執行代碼、靜態代碼、動態代碼、面向對象的代碼、視覺代碼（visual code）等。實施例並不僅限於此種情境。
如圖4中進一步所示，選擇性沉積控制例程256可包括濺射控制處理器258以及沉積控制處理器260。根據一些實施例，濺射控制處理器258可接收將在離子曝光期間被處理的基板的結構信息。所述結構信息的實例包括三維（three-dimensional，3D）結構的特徵的高度、鄰近特徵之間的節距、3D結構的將被濺射蝕刻的目標區（例如，參見第一部分124A）、將被沉積的層的材料、基板材料等。濺射控制處理器258可被佈置成基於結構信息來計算角度化離子（例如，角度化離子源10所產生的離子束）的入射角。濺射控制處理器258可發送控制信號以調整對沉積系統100的設定，其中調整設定（參數）具有改變角度化離子114的入射角、改變角度化離子114的離子能量或改變入射角及能量兩者的效果。因此，當濺射控制處理器258基於結構信息而確定應對入射角或離子能量做出改變時，可發送控制信號以調整角度化離子源104以改變角度化離子114的入射角。
沉積控制處理器260可被佈置成基於所接收到的沉積工藝信息發送沉積控制信號以調整上文所述的沉積束112的入射角。舉例來說，沉積信息可包括以下信息中的一些或全部：上文所述的結構信息以及離子束信息，例如將用於角度化離子114的優選離子物種或角度化離子114的入射角的優選角度範圍。
還如圖4中所示，存儲器單元254可包括數據庫262，其中數據庫可包含括結構信息或沉積信息以及其他數據。
圖5繪示根據本發明實施例的示例性工藝流程500。在方框502處，提供表面具有三維形狀的基板。在各種實施例中，所述表面可包括：從基板平面突出的特徵，例如檯面、線路、柱、半球體；延伸到基板中的空腔，例如通孔、溝槽等。
在方框504處，將沉積物種從沉積源引導到基板表面，其中層形成在基板表面的沉積區上。在一些實施例中，可將沉積區限制成小於整個基板表面，而在其他實施例中，沉積區可覆蓋全部基板表面。在基板表面包括三維結構的一些實施例中，沉積區可覆蓋三維結構的第一部分，而層不形成在三維結構的第二部分上。舉例來說，在各種實施例中，可以一定入射角將沉積物種引導成角度化束，所述入射角使三維結構的第二部分被遮蔽在角度化束之外因此沉積物種無法「看到」第二部分而形成被遮蔽區。在其他實施例中，整個基板可暴露於例如等離子體沉積腔室中的沉積物種，其中沉積物種可各向同性地衝擊在基板表面上以覆蓋全部的基板，包括覆蓋基板表面上的全部三維結構。
在方框506處，實行基板掃描以將基板從第一位置輸送到第二位置。在第一位置中，基板可被設置成攔截來自沉積源的沉積物種，而在第二位置中，基板被設置成攔截來自角度化離子源的角度化離子。在一些實施例中，在給定情形下僅基板的第一區可暴露於沉積物種，其中在基板從第一位置到第二位置接受掃描時，基板的不同區連續暴露於沉積物種。
在方框508處，在存在層的情況下將角度化離子引導到基板表面。如此，可從沉積區的第一部分移除層，而所述層保留在沉積區的第二部分中。在各種實施例中，可從產生濺射離子的離子源提供角度化離子以蝕刻沉積區的第一部分中的層。可將三維結構的形狀及大小以及層的材料與基板的材料考慮在內來佈置入射角（相對於基板平面的垂線）。在各種實施例中，可調整入射角以增大層材料/基板材料的濺射比，以將對基板的蝕刻減小或最小化，同時確保移除沉積區的第一部分中的層。
總而言之，本發明實施例具備能夠在不使用掩模的情況下在三維結構上實行材料的選擇性沉積的優點。本發明實施例還具備在避免需要多個處理工具的複雜方案的同時在三維表面中選擇性地沉積材料的額外優點。
本發明的範圍不受本文中所述的具體實施例限制。實際上，所屬領域的技術人員依據前述說明及附圖將明瞭除本文中所述的實施例之外的本發明的其他各種實施例及潤飾。因此，這些其他實施例及潤飾旨在涵蓋于本發明的範圍內。此外，本文中已出於特定目的、在特定環境中、在特定實施的情境中闡述了本發明。所屬領域的技術人員將認識到，用途並不僅限於此，且本發明可有利地實施在若干種環境中來達成若干個目的。因此，應鑒於本文中所述的本發明的全部範疇及精神來對下文所述的權利要求書加以解釋。
100、140‧‧‧沉積系統 101‧‧‧工藝腔室 102、150‧‧‧沉積源 104‧‧‧角度化離子源 106‧‧‧基板載台 108‧‧‧源 110‧‧‧氣體源 112‧‧‧沉積束 114‧‧‧角度化離子 119‧‧‧垂線 120‧‧‧基板 121‧‧‧層/第一材料層 122‧‧‧結構 123‧‧‧頂部 124‧‧‧溝槽區/沉積區 124A‧‧‧第一部分 124B‧‧‧第二部分 125‧‧‧溝槽 127‧‧‧右側壁 129‧‧‧左側壁 130‧‧‧控制器 152‧‧‧等離子體 154‧‧‧層/鎢層 155‧‧‧沉積區 155A‧‧‧第一區 155B‧‧‧第二區 252‧‧‧處理器 254‧‧‧存儲器或存儲器單元 256‧‧‧選擇性沉積控制例程 258‧‧‧濺射控制處理器 260‧‧‧沉積控制處理器 262‧‧‧數據庫 300‧‧‧中線 500‧‧‧工藝流程 502、504、506、508‧‧‧操作 P1‧‧‧第一位置 P2‧‧‧第二位置 X、Y‧‧‧方向/軸 Z‧‧‧方向 θ1‧‧‧非零入射角 θ2‧‧‧非零入射角/目標入射角
圖1示出根據本發明實施例的選擇性沉積系統。 圖2示出根據本發明的其他實施例的另一選擇性沉積系統。 圖3A、圖3B及圖3C示出鎢/矽系統的Kr離子束處置的濺射特點的二維圖。 圖4繪示根據本發明實施例的處理裝置的框圖。 圖5繪示示例性工藝流程。
100‧‧‧沉積系統
102‧‧‧沉積源
104‧‧‧角度化離子源
130‧‧‧控制器
252‧‧‧處理器
254‧‧‧存儲器或存儲器單元
256‧‧‧選擇性沉積控制例程
258‧‧‧濺射控制處理器
260‧‧‧沉積控制處理器
262‧‧‧數據庫

Claims (15)

  1. 一種方法，包括： 提供基板，所述基板包括基板表面，所述基板表面具有三維形狀； 將沉積物種從沉積源引導到所述基板表面，其中層沉積在所述基板表面的沉積區上； 在進行所述引導期間或在進行所述引導之後實行基板掃描以將所述基板從第一位置輸送到第二位置；以及 在存在所述層的情況下將角度化離子引導到所述基板表面，其中從所述沉積區的第一部分濺射蝕刻所述層，且其中所述層保留在所述沉積區的第二部分中。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述沉積源包括第一離子源，所述第一離子源相對於所述基板的平面的垂線以第一非零入射角引導所述沉積物種，其中所述沉積區包括不到整個所述基板表面。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的方法，其中所述基板表面包括被遮蔽區，其中所述層不形成在所述被遮蔽區上。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的方法，其中相對於所述基板的所述平面以第二非零入射角從第二離子源引導所述角度化離子。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述沉積源包括等離子體源，其中所述層各向同性地沉積在所述基板表面上。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述基板表面包含第一材料，其中所述層包含第二材料，所述方法還包括： 為所述角度化離子設定目標角度，所述目標角度包括相對於所述基板的目標表面的垂線的非零入射角，所述目標表面設置在所述沉積區內， 其中在所述目標角度下，所述角度化離子產生關於所述第一材料的第一濺射率及關於所述第二材料的第二濺射率，大於所述第一濺射率。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的方法，還包括：基於隨著所述第一材料及所述第二材料的能量而變化的濺射率特點將所述角度化離子的離子能量調整到目標離子能量，其中比率增大。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述沉積源包括第一離子源，所述第一離子源相對於所述基板的平面的垂線以零入射角線引導所述沉積物種，其中所述沉積區包括不到整個所述基板表面。
  9. 一種系統，包括： 工藝腔室，用以容納基板，所述基板包括基板表面，所述基板表面包括具有三維形狀的至少一個結構； 沉積源，設置成鄰近所述工藝腔室且被佈置成產生沉積物種以在所述基板上形成層； 角度化離子源，相對於基板平面的垂線以一定入射角將角度化離子引導到所述工藝腔室； 基板載台，設置在所述工藝腔室中以使所述基板從第一位置到第二位置接受掃描；以及 控制器，耦合到所述角度化離子源，所述控制器被佈置成發送至少一個控制信號以基於與所述至少一個結構相關的結構信息來調整所述入射角。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的系統，其中所述沉積源被佈置成產生角度化沉積束。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的系統，其中所述沉積源包括第一離子源，所述第一離子源被佈置成相對於所述基板平面的所述垂線以第一非零入射角引導沉積物種。
  12. 如申請專利範圍第9項所述的系統，其中所述結構信息包括所述至少一個結構的高度、所述至少一個結構中的鄰近結構之間的節距、所述基板表面的將被濺射蝕刻的目標區、所述層的材料組成或所述基板的材料組成。
  13. 一種裝置，包括： 沉積源，設置成鄰近工藝腔室且被佈置成產生沉積物種以在設置在所述工藝腔室中的基板上形成層； 角度化離子源，相對於基板平面的垂線以一定入射角將角度化離子引導到所述工藝腔室；以及 控制器，耦合到所述角度化離子源，所述控制器包括： 處理器；及 存儲器單元，耦合到所述處理器，包含選擇性沉積控制例程，所述選擇性沉積控制例程在所述處理器上運作以控制所述角度化離子源，所述選擇性沉積控制例程包括濺射控制處理器，所述濺射控制處理器用以： 接收將在離子曝光期間被處理的基板的結構信息；及 基於所述結構信息計算所述角度化離子的所述入射角。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的裝置，其中所述濺射控制處理器發送控制信號以調整所述角度化離子源，以改變所述角度化離子的所述入射角。
  15. 如申請專利範圍第13項所述的裝置，其中所述結構信息包括：設置在所述基板上的三維結構的高度、設置在所述基板上的鄰近三維結構之間的節距、所述基板的將被濺射蝕刻的目標區、所述層的材料組成或所述基板的材料組成。
TW108124464A 2018-07-17 2019-07-11 使用角度化離子來選擇性地沉積層的方法、系統及裝置 TWI779214B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/037,894 US10879055B2 (en) 2018-07-17 2018-07-17 Techniques, system and apparatus for selective deposition of a layer using angled ions
US16/037,894 2018-07-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202006799A true TW202006799A (zh) 2020-02-01
TWI779214B TWI779214B (zh) 2022-10-01

Family

ID=69161151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108124464A TWI779214B (zh) 2018-07-17 2019-07-11 使用角度化離子來選擇性地沉積層的方法、系統及裝置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10879055B2 (zh)
JP (1) JP7274565B2 (zh)
KR (1) KR102440921B1 (zh)
CN (1) CN112385014B (zh)
TW (1) TWI779214B (zh)
WO (1) WO2020018262A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7097777B2 (ja) * 2018-08-10 2022-07-08 東京エレクトロン株式会社 成膜装置および成膜方法
US11195703B2 (en) 2018-12-07 2021-12-07 Applied Materials, Inc. Apparatus and techniques for angled etching using multielectrode extraction source
US11715621B2 (en) * 2018-12-17 2023-08-01 Applied Materials, Inc. Scanned angled etching apparatus and techniques providing separate co-linear radicals and ions
US11996266B2 (en) * 2019-12-02 2024-05-28 Applied Materials, Inc. Apparatus and techniques for substrate processing using independent ion source and radical source
US11043394B1 (en) 2019-12-18 2021-06-22 Applied Materials, Inc. Techniques and apparatus for selective shaping of mask features using angled beams
CN114150278A (zh) * 2021-12-07 2022-03-08 业成科技（成都）有限公司 圆心对称型3d基板镀膜方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6238537B1 (en) * 1998-08-06 2001-05-29 Kaufman & Robinson, Inc. Ion assisted deposition source
US20040222082A1 (en) * 2003-05-05 2004-11-11 Applied Materials, Inc. Oblique ion milling of via metallization
US9206500B2 (en) * 2003-08-11 2015-12-08 Boris Druz Method and apparatus for surface processing of a substrate using an energetic particle beam
JP5159165B2 (ja) * 2007-05-14 2013-03-06 株式会社アルバック 凹部充填方法
JP2010539674A (ja) * 2007-09-18 2010-12-16 ビーコ・インスツルメンツ・インコーポレーテッド エネルギー粒子ビームを使用した基板の表面処理方法及び装置
US9224582B2 (en) * 2007-11-29 2015-12-29 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for depositing electrically conductive pasting material
JP2009235434A (ja) * 2008-03-26 2009-10-15 Asti Corp 微細構造体製造方法
US8623171B2 (en) * 2009-04-03 2014-01-07 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Plasma processing apparatus
US8603591B2 (en) 2009-04-03 2013-12-10 Varian Semiconductor Ewuipment Associates, Inc. Enhanced etch and deposition profile control using plasma sheath engineering
US20120263887A1 (en) * 2011-04-13 2012-10-18 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Technique and apparatus for ion-assisted atomic layer deposition
US9347127B2 (en) * 2012-07-16 2016-05-24 Veeco Instruments, Inc. Film deposition assisted by angular selective etch on a surface
JP6164770B2 (ja) 2013-05-09 2017-07-19 須賀　唯知 基板表面処理方法及び装置
TW201522703A (zh) 2013-11-21 2015-06-16 Applied Materials Inc 用於膜沉積的方法與設備
JP6028110B2 (ja) 2013-12-25 2016-11-16 キヤノンアネルバ株式会社 基板加工方法及び半導体装置の製造方法
US9336998B2 (en) * 2014-05-09 2016-05-10 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Apparatus and method for dynamic control of ion beam energy and angle
US9480140B2 (en) * 2014-11-21 2016-10-25 Applied Materials, Inc. Material modification by neutral beam source with selected collision angle
JP6748491B2 (ja) * 2016-06-27 2020-09-02 東京エレクトロン株式会社 基板に形成された凹部に銅配線を形成するための前処理を行う方法、及び、処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10879055B2 (en) 2020-12-29
CN112385014B (zh) 2023-07-04
WO2020018262A1 (en) 2020-01-23
KR102440921B1 (ko) 2022-09-06
KR20210021091A (ko) 2021-02-24
TWI779214B (zh) 2022-10-01
JP7274565B2 (ja) 2023-05-16
JP2021531404A (ja) 2021-11-18
CN112385014A (zh) 2021-02-19
US20200027707A1 (en) 2020-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW202006799A (zh) 使用角度化離子用以選擇性沉積層之技術、系統及裝置
US10546720B2 (en) Ion beam processing device
CN105702550A (zh) 通过rf脉冲形状进行离子能量控制
TW201523791A (zh) 用於三維結構塡充的方法與系統
JP2009004778A (ja) 高解像度プラズマ・エッチング
JP2010230672A (ja) 試料をミリングしながら像を生成する方法
US8728951B2 (en) Method and system for ion-assisted processing
JP2016008971A (ja) 対称なｆｉｂ堆積物を作り出す方法およびシステム
TWI823958B (zh) 用以圖案化三維結構的方法及裝置處理方法與設備
US9460961B2 (en) Techniques and apparatus for anisotropic metal etching
US10522351B2 (en) Method of forming a pattern
JP6305143B2 (ja) 断面加工方法
US11053580B2 (en) Techniques for selective deposition using angled ions
US10927451B2 (en) Methods and apparatus for patterning substrates using asymmetric physical vapor deposition
US10090166B2 (en) Techniques for forming isolation structures in a substrate
TW202108792A (zh) 使用不對稱物理氣相沉積來圖案化基板之方法及設備
JP2020122211A (ja) スパッタリング装置及びスパッタリング方法
US11482422B2 (en) Method for manufacturing semiconductor structure
JP6574180B2 (ja) Ｇｃｉｂシステムのための基板エッジプロファイル補正のためのマルチステップ場所特異的プロセス
US20200273715A1 (en) Method of smoothing and planarizing of altic surfaces
JP2022030713A (ja) 導電膜の形成方法、および、成膜装置

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent