[发明专利]含金属硬掩模薄膜的选择性生长

说明书

本文提供用于选择性生长含金属硬掩模的方法和装置。所述方法包括：提供具有分隔特征的图案的衬底，各特征具有顶部水平表面；用含碳材料填充分隔特征之间的空间，以形成具有特征的顶部水平表面和含碳材料的平坦表面；相对于含碳材料在特征的顶部水平表面上选择性地沉积含金属硬掩模；以及相对于含金属硬掩模和特征而选择性地移除含碳材料。

通过引用并入

PCT申请表作为本申请的一部分与本说明书同时提交。如在同时提交的PCT申请表中所标识的本申请要求享有其权益或优先权的每个申请均通过引用全文并入本文且用于所有目的。

背景技术

半导体设备制造包括微处理器、逻辑和存储器设备的制造。这些设备可使用各种技术来制造，包括实现多种类型的硬掩模的图案化技术。一些工艺涉及形成包括硅氧化物和硅氮化物的结构。用于形成这些结构的一些技术可能受限于包括蚀刻和沉积两者的图案化技术。

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。当前指定的发明人的工作在其在此背景技术部分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中描述的范围内既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。

发明内容

本文提供了用于处理衬底的方法和装置。一个方面涉及一种方法，该方法包括：提供图案化半导体衬底，其在待蚀刻的下伏材料上具有分隔开的特征；用可灰化填充物填充所述特征之间的空间，使得所述特征的顶部水平表面暴露，且所述特征的侧壁接触所述可灰化填充物；在填充所述特征之间的所述空间后，相对于所述可灰化填充物在所述特征的所暴露的所述顶部水平表面上选择性地沉积含金属硬掩模；以及相对于所述特征和所述含金属硬掩模移除所述可灰化填充物。

在多种实施方案中，执行所述特征之间的所述填充，以形成平坦表面，所述平坦表面包含所述特征的所述顶部水平表面和所述可灰化填充物。

在一些实施方案中，所述特征之间的所述填充物通过旋涂来完成。所述旋涂可以通过以下方式执行：注入含碳流体混合物至所述图案化半导体衬底上，然后进行热固化。在一些实施方案中，所述特征之间的所述填充通过旋涂后进行平坦化以暴露所述特征的所述顶部水平表面来完成。

在多种实施方案中，特征之间的所述填充通过等离子体增强化学气相沉积来完成。特征之间的所述填充可涉及于等离子体增强化学气相沉积后对图案化半导体衬底进行平坦化。例如，平坦化可通过化学机械平坦化来进行。在一些实施方案中，通过等离子体增强化学气相沉积进行的填充涉及将特征暴露于具有化学式C_xH_y的烃前体，其中X是2与10之间且包括2和10的整数，Y是2与24之间且包括2和24的整数。例如，烃前体可包括甲烷(CH₄)、乙炔(C₂H₂)、乙烯(C₂H₄)、丙烯(C₃H₆)、丁烷(C₄H₁₀)、环己烷(C₆H₁₂)、苯(C₆H₆)和甲苯(C₇H₈)中的任何一者或更多者。在一些实施方案中，通过等离子体增强化学气相沉积进行的填充还涉及使惰性气体混合物流动，该惰性气体混合物包含例如氩、氮、氦及其组合中的任何一种之类的气体。在一些实施方案中，通过等离子体增强化学气相沉积进行填充还涉及以约100W与约10kW之间的等离子体功率点燃等离子体。

在多种实施方案中，含金属硬掩模的选择性沉积系于约200℃与约400℃之间的衬底温度下进行。