[发明专利]材料沉积系统以及相关方法和微电子装置

说明书

本专利申请涉及材料沉积系统，以及相关方法和微电子装置。一种材料沉积系统包括前体源以及与所述前体源选择性流体连通的化学气相沉积设备。所述前体源经配置以含有呈液态和固态中的一或多者的至少一种含金属前体材料。所述化学气相沉积设备包括壳体结构、分配歧管和衬底固持器。所述壳体结构经配置和定位以接收包括所述至少一种含金属前体材料的至少一个馈送流体流。所述分配歧管在所述壳体结构内，且与信号发生器电连通。所述衬底固持器在所述壳体结构内，与分配组件间隔开，且与额外信号发生器电连通。还描述了一种微电子装置和形成微电子装置的方法。

优先权声明

本申请要求2020年6月3日申请的第16/891,687号美国专利申请“材料沉积系统以及相关方法和微电子装置(Material Deposition Systems,and Related Methods andMicroelectronic Devices)”的申请日的权益。

技术领域

在各种实施例中，本公开大体上涉及微电子装置设计和制造领域。更具体地说，本公开涉及材料沉积系统，且涉及相关方法和微电子装置。

背景技术

微电子装置设计者通常希望通过减小个别特征的尺寸和通过减小相邻特征之间的分离距离来增大微电子装置内的特征的集成度或密度。另外，微电子装置设计者通常希望设计不仅紧凑而且提供性能优势以及简化设计的架构。

用于实现增大的集成密度的一个方法涉及通过增大个别特征的高宽比(即，竖直高度与水平宽度或直径的比)和邻近特征的接近度来减小个别特征的横向占据面积。令人遗憾的是，用以形成相对较高的高宽比特征的常规方法和系统需要常规硬掩模材料的相对较厚沉积以在完成蚀刻动作的过程中保留所述常规硬掩模材料，这可负面影响蚀刻速率(例如，在结构底部处)且限制可实行的特征高度。另外，促进相对减小的厚度的常规硬掩模材料可能难以形成和/或处理(例如，需要复杂和成本高的处理方法)。

因此，需要新的方法和系统以用于形成微电子装置，例如包含高的高宽比特征的微电子装置，以及需要使用所述方法和系统形成的新微电子装置。

发明内容

在一些实施例中，一种材料沉积系统包括前体源以及与所述前体源选择性流体连通的化学气相沉积设备。所述前体源经配置以含有呈液态和固态中的一或多者的至少一种含金属前体材料。所述化学气相沉积设备包括壳体结构、分配歧管和衬底固持器。所述壳体结构经配置和定位以接收包括所述至少一种含金属前体材料的至少一个馈送流体流。所述分配歧管在所述壳体结构内，且与信号发生器电连通。所述衬底固持器在所述壳体结构内，与分配组件间隔开，且与额外信号发生器电连通。

在额外实施例中，一种形成微电子装置的方法包括将馈送流体流引导到含有基底结构的化学气相沉积设备中。所述馈送流体流包括呈液态和固态中的一或多者的至少一种含金属前体材料。使用所述至少一个馈送流体流在所述化学气相沉积设备内形成等离子体。使用所述等离子体在所述基底结构上形成含金属材料。

在另外的实施例中，一种微电子装置包括微电子装置结构，所述微电子装置结构包括通过等离子体增强式化学气相沉积形成的覆于基底结构上的含金属材料。所述含金属材料包括所述基底结构上的M₁C_x、M₁M₂C_x、M₁B_x、M₁M₂B_x、M₁B_xC_y和M₁M₂B_xC_y中的一或多者，其中M₁和M₂是分别选自Ta、Hf、Zn、V、Ir、Zr、W、Nb和Sc的金属。