[发明专利]半导体结构形成

说明书

描述了与半导体结构形成相关的系统、设备和方法。实例设备包括用于半导体装置的结构材料。所述结构材料包括具有数个氧(O)原子和化学键的原硅酸盐衍生的低聚物，所述数个氧(O)原子各自化学键合至对应数量的硅(Si)原子中的一个上，所述化学键在来自元素周期表的第13族的元素(例如B、Al、Ga、In和Tl)和所述原硅酸盐衍生的低聚物的所述数个O原子之间形成。相对于没有所述化学键交联链而形成的所述结构材料，所述化学键使所述原硅酸盐衍生的低聚物的链交联以增加所述结构材料的机械强度，以及具有本文中所述的其它益处。

技术领域

本发明总体上涉及半导体装置及方法，并且更具体地涉及半导体结构形成。

背景技术

存储器装置通常被提供为计算机或其它电子装置中的内部、半导体、集成电路。存在许多不同类型的存储器，包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、同步动态随机存取存储器(SDRAM)、铁电随机存取存储器(FeRAM)、磁性随机存取存储器(MRAM)、电阻随机存取存储器(ReRAM)和快闪存储器(例如，NAND、NOR等)。某些类型的存储器装置可以是非易失性存储器。例如，ReRAM、NAND和三维交叉点(“3D交叉点”)非易失性存储器可以被用于需要高存储器密度、高可靠性和低功耗的大范围的电子应用。易失性存储器单元(例如，DRAM单元)需要电力来保持其存储的数据状态(例如，经由刷新过程来补偿电荷损失)，这与在没有电力的情况下保持其存储状态的非易失性存储器单元(例如，快闪存储器单元)相反。然而，各种易失性存储器单元(例如DRAM单元)可以比各种非易失性存储器单元(例如快闪存储器单元)更快地操作(例如，编程、读取、擦除等)。存储器的功能、支持和/或隔离等其它半导体装置的部件可以由各种结构材料提供。

发明内容

本公开的一个方面涉及一种用于形成半导体结构的设备，其包含：结构材料，所述结构材料用于半导体装置，所述结构材料包含：原硅酸盐衍生的低聚物，所述原硅酸盐衍生的低聚物具有数个氧(O)原子，所述数个氧(O)原子各自化学键合至对应数量的硅(Si)原子中的一个；以及化学键，所述化学键在来自元素周期表第13族的元素与原硅酸盐衍生的低聚物的数个O原子之间形成；其中化学键交联原硅酸盐衍生的低聚物的链以相对于在没有所述化学键交联链的情况下形成的结构材料增加结构材料的机械强度。

本公开的一个方面涉及一种用于形成半导体结构的方法，其包含：将用于半导体装置的结构材料暴露于来自元素周期表的第13族的元素，其中结构材料105包含原硅酸盐衍生的低聚物，所述原硅酸盐衍生的低聚物具有数个氧(O)原子，所述数个氧(O)原子各自化学键合至对应数量的硅(Si)原子中的一个；在所述元素与原硅酸盐衍生的低聚物的数个O原子之间形成化学键，作为所述元素穿过结构材料的表面的移动的结果；将原硅酸盐衍生的低聚物的链交联至表面以下的移动的深度；以及相对于在没有交联的情况下形成的结构材料，将结构材料的机械强度增加到交联的深度。

本公开的另一方面涉及一种用于半导体结构形成的系统，其包含：加工设备，所述加工设备被配置成使得材料能够移动进入和移动离开用于处理半导体装置的室；以及控制器，所述控制器被配置成从主机接收指令，并且基于指令引导加工设备：可调谐地将半导体装置的结构材料暴露于气态的元素，其中所述结构材料包含可选择的原硅酸盐衍生的低聚物，所述原硅酸盐衍生的低聚物具有数个氧(O)原子，所述数个氧(O)原子各自化学键合至对应数量的硅(Si)原子中的一个，并且其中所述元素可以从元素周期表的第13族中选择；在所选择的元素的数个原子和所选择的原硅酸盐衍生的低聚物的对应数量的O原子之间可调谐地形成化学键以将所选择的原硅酸盐衍生的低聚物的链交联到所选择的元素的原子穿过结构材料的表面并进入结构材料的扩散的可选择的深度；以及相对于在不暴露于可选择的元素的情况下形成的结构材料，可调谐地将结构材料的机械强度增加到为扩散而选择的深度。

附图说明

图1绘示出了根据本公开的数个实施例的使用原硅酸盐衍生的低聚物的链形成结构材料的实例半导体制造序列中的特定点。