專利名稱：在升起特征上沉積高度共形無定形碳膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制造半導(dǎo)體器件的方法，具體涉及用于在升起特征上沉積高度共形無定形碳膜的方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體制造中需要新的方法用于在高級器件上的升起特征上低溫沉積共形無定形碳膜。用于沉積碳膜的現(xiàn)有方法包括等離子體增強的化學(xué)汽相沉積(PECVD)，其存在于升起特征上出現(xiàn)非共形沉積的問題，其中碳膜優(yōu)選地沉積在升起特征的頂部以及升起特征之間的場區(qū)域中，而在升起特征的側(cè)壁上碳膜的沉積很少
發(fā)明內(nèi)容
·
本發(fā)明的實施例提供了處理方法，用于在襯底的升起特征上沉積高度共形無定形碳膜。在一個示例中，共形碳膜可被圖案化，并被用作硬掩膜以在下層材料層或襯底中蝕刻特征。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該方法包括在處理室中的襯底保持器上設(shè)置襯底，其中所述襯底包含具有頂表面及側(cè)表面的升起特征；使處理氣體流入所述處理室，其中所述處理氣體包含碳?xì)浠衔餁怏w，包含氧的氣體，以及可選的氬或氦；在所述處理室中保持處理氣體壓力為至少ITorr ;利用微波等離子體源來利用所述處理氣體形成等離子體。該方法還包括將所述襯底暴露至等離子體，以在所述升起特征的表面上沉積共形無定形碳膜，其中，在所述頂表面上的所述共形無定形碳膜的厚度與在所述側(cè)壁表面上的所述共形無定形碳膜的厚度之比(d(頂部)/d(側(cè)壁))小于2。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，該方法包括在處理室中的襯底保持器上設(shè)置襯底，其中所述襯底包含具有頂表面及側(cè)表面的升起特征；使處理氣體流入所述處理室，其中所述處理氣體包含含氧氣體以及可選的氬或氦的持續(xù)氣流，以及碳?xì)浠衔餁怏w的脈沖氣流；在所述處理室中保持處理氣體壓力為至少ITorr ;利用包含面對所述襯底的徑向線槽天線(RLSA)的微波等離子體源來利用所述處理氣體形成等離子體，其中，所述碳?xì)浠衔餁怏w包括未因等離子體激發(fā)而破裂的碳-碳三化學(xué)鍵；并且將所述襯底暴露至等離子體，以在所述升起特征的表面上沉積共形無定形碳膜，其中，在所述頂表面上的所述共形無定形碳膜的厚度與在所述側(cè)壁表面上的所述共形無定形碳膜的厚度之比(d(頂部)/d(側(cè)壁))小于2。


圖1A-1C示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例，在襯底上的升起特征上沉積共形無定形碳膜，隨后形成圖案化碳硬掩膜；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例，在襯底的升起特征上沉積共形無定形碳膜的方法的流程圖3A及圖3B示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例，用于在襯底的升起特征上沉積共形碳膜的氣體流動示意圖；圖4示出了作為O2氣流的函數(shù)的碳膜的共形性；圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的等離子體處理系統(tǒng)的示意圖，其包含徑向線槽天線(RLSA)等離子體源，用于在襯底上沉積共形無定形碳膜；圖6示出了圖5中的等離子體處理系統(tǒng)的氣體供應(yīng)單元的平面圖；而圖7示出了圖5中的等離子體處理系統(tǒng)的天線部分的部分剖視圖。
具體實施方式

參考附圖來描述本發(fā)明的實施例，其中示出了本發(fā)明的示例性實施例。后續(xù)的描述并不意在限制本發(fā)明的范圍，可應(yīng)用性或構(gòu)造。相反，后續(xù)對數(shù)個示例性實施例的描述將為本領(lǐng)域的技術(shù)人員提供用于應(yīng)用本發(fā)明的示例性實施例的描述。應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明的實施例可以不同形式實現(xiàn)，而不脫離所附權(quán)利要求中界定的本發(fā)明的精神及范圍。本發(fā)明的實施例涉及用于在襯底的升起特征上沉積共形無定形碳膜的處理方法。用于將無定形碳膜沉積在升起特征上的常規(guī)等離子體沉積法(例如，PECVD)存在非共形沉積特性的問題。非共形沉積導(dǎo)致在升起特征的頂表面上以及升起特征之間的表面上優(yōu)選地沉積視線(line-of-sight)碳,而在升起特征的側(cè)壁上沉積的碳較少。圖1A-1C示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例在襯底的升起特征上沉積共形無定形碳膜，并隨后形成圖案化碳硬掩膜，而圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例將共形無定形碳膜沉積在襯底的升起特征上的方法的流程圖200。在202中，在處理室的襯底保持器上設(shè)置結(jié)構(gòu)100，其包括具有場表面107以及升起特征106的襯底104，升起特征106具有頂表面105以及側(cè)表面103。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，處理室可以是包含圖5所示徑向線槽天線(RLSA)等離子體源的等離子體處理系統(tǒng)的一部分。襯底104例如可以包含硅(Si)。升起特征106例如可包含Si，并可利用本領(lǐng)域公知的各種平版印刷術(shù)以及蝕刻方法來形成。根據(jù)一些示例，升起特征106可具有例如小于lOOnm，小于50nm，小于30nm，或小于20nm的寬度。在一些示例中，升起特征可具有例如大于0. 5,大于I,大于2,大于3,大于5,或大于10的縱橫比(高度/寬度)。在204中，使包含碳?xì)浠衔餁怏w、含氧氣體以及可選氬或氦的處理氣體流入處理室。碳?xì)浠衔餁怏w具有通式CxHy,并且可包括C4H4, C4H6, C6H6，，或其組合。根據(jù)一個實施例，碳?xì)浠衔餁怏w可包括包含碳-碳三鍵(C = C)的分子，例如C4H6 (I-丁炔或2-丁炔)。在一些實施例中，碳-碳三化學(xué)鍵未因等離子體激發(fā)而被破壞，因此被認(rèn)為增大了在無定形碳膜中各向同性沉積的程度。含氧氣體可包含02，1120，或02及1120兩者。在一個示例中，處理氣體可包含C4H6氣體，O2，以及可選的氬或氦，或由其構(gòu)成。在一些示例中，氬或氦氣的流率可介于結(jié)構(gòu)100標(biāo)準(zhǔn)立方厘米每分鐘(sccm)與500sccm之間，500sccm與IOOOsccm之間，IOOOsccm 與 2000sccm 之間，2000sccm 與 3000sccm之間，3000sccm 與 4000sccm之間，或大于4000sccm。在一些示例中，碳?xì)浠衔餁怏w的流率可介于IOsccm與200sccm之間，例如介于40sccm與60sccm之間,60sccm與80sccm之間,80sccm與IOOsccm之間，或大于IOOsccmo在一些示例中，含氧氣體的流率可介于IOsccm與IOOsccm之間,例如介于IOsccm與40sccm之間或40sccm與IOOsccm之間。
在206中，在處理室中保持至少ITon■的處理氣體壓力。本發(fā)明已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用大于300mTorr的處理氣體壓力，例如至少ITorr可防止在側(cè)表面103的底部附近的無定形碳膜中形成裂縫，由此改進(jìn)在側(cè)表面103上的膜沉積速率。此外，在包含碳-碳三鍵的碳?xì)浠衔餁怏w的情況下(例如，C4H6)，預(yù)測將含氧氣體增加至處理氣體可通過處理室中的等離子體增加烴基的形成。認(rèn)為在處理室中增加烴基的形成可增加膜沉積處理的各向同性特性，由此增加沉積的無定形碳膜的共形性。處理室中的處理氣體壓力可由連接至排放管路及真空泵的壓力控制器閥精確地控制。在一些示例中，處理氣體壓力可介于ITorr與IOTorr之間，介于ITorr與5Torr之間，介于2Torr與4Torr之間，介于ITorr與2Torr之間，介于2Torr與3Torr之間，介于3Torr與4Torr之間，介于4Torr與5Torr之間，或大于5Torr。在208中，利用微波等離子體源，利用處理室中的處理氣體形成等離子體。等離子體源可包括位于處理室中的RLSA等離子體源，并能夠產(chǎn)生介于1000W與5000W之間的微波能量,例如介于1000W與2000W之間，介于2000W與3000W之間，介于3000W與4000W之間，或介于4000W與5000W之間。 在210中，襯底104及升起特征106被暴露至等離子體，以在升起特征106的表面上沉積共形無定形碳膜。圖IB示出了結(jié)構(gòu)101，其包含沉積在圖IA中的結(jié)構(gòu)100上的共形無定形碳膜108。共形無定形碳膜108包括襯底104的場表面107上的厚度113、升起特征106的側(cè)表面103上的厚度111、以及升起特征106的頂表面105上的厚度109。在一些示例中，一個或更多厚度109,111,113可介于5nm與IOOnm之間，例如介于5nm與IOnm之間,介于20nm與30nm之間，介于30nm與50nm之間，或介于50nm與IOOnm之間。根據(jù)本發(fā)明的實施例，厚度109與111的比(d(頂部)/d(側(cè)壁))小于2，小于I. 5，或小于I. 3，例如約為 I. 2。圖IC示出了通過各向異性蝕刻圖IB中的結(jié)構(gòu)101而形成的結(jié)構(gòu)102。在該示例中，利用各向異性等離子體蝕刻處理來圖案化共形無定形碳膜108，并且圖案化無定形碳膜110可被用作用于在下層襯底104中蝕刻特征的硬掩膜。隨后，利用公知灰化處理可方便地去除圖案化無定形碳膜110。圖3A及圖3B示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的氣體流動示圖，其示出了在襯底上的升起特征上沉積共形無定形碳膜。圖3A中的氣流圖分別包括碳?xì)浠衔餁怏w以及含氧氣體的恒定或大致恒定氣流402及404。盡管圖3A中未示出，但可以使用Ar或He的恒定或大致恒定氣流。膜沉積始于時間h并結(jié)束于時間h。示例性沉積時間可介于約10秒與約120秒之間，例如介于約10秒與約30秒之間，介于約30秒與約60秒之間，或介于約60秒與約120秒之間。圖3B中的氣流圖包括含氧氣體的恒定或大致恒定氣流414，以及碳?xì)浠衔餁怏w的順序脈沖412ai，412a2，412a3，. . .，412an。在一些示例中，碳?xì)浠衔锏拿}沖數(shù)量可介于約10與約50之間，例如介于約50與約100之間，介于約100與約200之間，或大于200。在一些示例中，脈沖長度可介于約0. I秒與約30秒之間，或介于約I秒與約20秒之間。圖4示出了作為O2氣流的函數(shù)的碳膜共形性。參考圖IA及圖1B，由d(頂部)/d(側(cè)壁)來表達(dá)碳膜共形性值的水平，其中I. 0的共形性指升起特征106的頂表面105以及升起特征106的側(cè)表面103上的無定形碳膜108的相同厚度。無定形碳膜具有介于約IOnm與約20nm之間的厚度，并且被沉積在具有約80nm的厚度及高度的升起特征上。處理氣體由C4H6, O2，及Ar構(gòu)成。C4H6的氣流速率約為80sccm，Ar的氣流速率約為2500sccm，而O2的氣流速率在約Osccm至約90sccm之間變化。升起特征上的碳膜共形性值對于Osccm的O2氣流而言大于2，對于低O2氣流(30sccm)而言大于I. 5，對于中O2氣流(60sccm)而言約為I. 2，對于高O2氣流(90sccm)而言大于2。在圖4中，對于低及高O2氣流的高碳膜共形性值證明了升 起特征上的差碳膜共形性。在零或低O2氣流的情況下，認(rèn)為因為碳?xì)浠衔餁怏w的氧輔助分解的低水平而導(dǎo)致的差的碳膜共形性。在高O2氣流的情況下，認(rèn)為因為對抗的膜沉積與膜蝕刻導(dǎo)致無定形碳膜的低凈沉積速率造成了差的碳膜共形性。相反，中O2氣流提供了對碳?xì)浠衔餁怏w的高水平分解以及低水平膜蝕刻，由此實現(xiàn)極佳的碳膜共形性。圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的包含用于在襯底上沉積共形無定形碳膜的徑向線槽天線(RLSA)等離子體源的等離子體處理系統(tǒng)的示意圖。如圖所示，等離子體處理系統(tǒng)10包括處理室20 (真空室)、天線單元50 (RLSA)以及襯底保持器21。處理室20的內(nèi)部大致被劃分為位于等離子體供應(yīng)單元30下方的等離子體產(chǎn)生區(qū)域R1，以及處于襯底保持器21—側(cè)的等離子體擴散區(qū)域R2。在等離子體產(chǎn)生區(qū)域Rl中產(chǎn)生的等離子體可具有數(shù)電子伏(eV)的電子溫度。當(dāng)?shù)入x子體在等離子體擴散區(qū)域R2(其中執(zhí)行膜形成處理)中擴散時，襯底保持器21附近的等離子體的電子溫度降低至低于約2eV的值。襯底保持器21被集中布置在處理室20的底部上，并且用途用于安裝襯底W的安裝單元。在襯底保持器21內(nèi)，提供了隔離構(gòu)件21a，冷卻套21b以及圖中未示出的溫度控制單元，用于控制襯底溫度。處理室20的頂部為開放端。等離子體供應(yīng)單元30相對于襯底保持器21布置，并且經(jīng)由密封構(gòu)件(圖中未示出，例如0環(huán))被安裝至處理室20的頂部。還起介電窗作用的等離子體供應(yīng)單元30例如由諸如氧化鋁或石英的材料制成，并且其呈大致盤狀的平坦表面面對襯底保持器21。多個氣體供應(yīng)孔31相對于襯底保持器21被設(shè)置在等離子體供應(yīng)單元30的平坦表面上。多個氣體供應(yīng)孔31經(jīng)由氣流通道32與等離子體氣體供應(yīng)端口 33連通。等離子體供應(yīng)源34及45向等離子體氣體供應(yīng)端口 33內(nèi)提供等離子體氣體，例如氬(Ar)氣、氦(He)氣、氪(Kr)氣或其他惰性氣體。等離子體氣體然后經(jīng)由多個氣體供應(yīng)孔31被均勻地供應(yīng)進(jìn)入等離子體產(chǎn)生區(qū)域Rl。等離子體處理系統(tǒng)10還包括處理氣體供應(yīng)單元40，其于等離子體產(chǎn)生區(qū)域Rl與等離子體擴散區(qū)域R2之間被大致布置在處理室20的中心。處理氣體供應(yīng)單元40由導(dǎo)電材料制成，例如包括鎂(Mg)或不銹鋼的鋁合金。與等離子體供應(yīng)單元30類似，多個氣體供應(yīng)孔41被設(shè)置在處理氣體供應(yīng)單元40的平坦表面上。處理氣體供應(yīng)單元40的平臺表面相對于襯底保持器21布置，并且呈大致盤狀。處理室20還包括連接至處理室20的底部的排放管路26，將排放管路連接至壓力控制閥28以及真空泵29的真空管路27。壓力控制閥28可被用于在處理室20中實現(xiàn)希望的氣體壓力。圖6示出了處理氣體供應(yīng)單元40的平面圖。如圖所示,在處理氣體供應(yīng)單元40內(nèi)形成了所謂噴灑板的柵格狀氣流通道42。柵格狀氣流通道42與多個氣體供應(yīng)孔41的沿垂直方向形成的上端連通。多個氣體供應(yīng)孔41的下端為面對襯底保持器21的開口。與之前的情況類似，多個氣體供應(yīng)孔41經(jīng)由柵格狀氣流通道42與處理氣體供應(yīng)端口 43連通。此外，多個開口 44形成在處理氣體供應(yīng)單元40上，使得多個開口 44沿垂直方向穿過處理氣體供應(yīng)單元40。多個開口 44使諸如氬(Ar)氣、氦(He)氣或其他惰性氣體進(jìn)入處于襯底保持器21 —側(cè)的等離子體擴散區(qū)域R2。如圖6所示，多個開口 44形成在相鄰氣流通道42之間。例如從兩個分離處理氣體供應(yīng)源46-47向處理氣體供應(yīng)端口 43供應(yīng)處理氣體。處理氣體供應(yīng)源46-47分別對應(yīng)于碳?xì)浠衔餁怏w(例如，C4H6)以及含氧氣體(例如，O2)。等離子氣體(例如，Ar氣體)的流率可介于約IOOsccm至約4000sccm。含氧氣體(例如，O2)的流率可介于約IOsccm至約lOOsccm。碳?xì)浠衔餁怏w(例如，C4H6)的流率可介于約20sccm與約200sccm之間。可用作等離子體氣體及處理氣體的更詳細(xì)氣體列表如上參考圖2描述。此外，如上參考圖2描述可以使用的處理參數(shù)，包括處理室壓力及襯底溫度。一個或更多等離子體氣體、碳?xì)浠衔餁怏w以及含氧氣體流過柵格狀氣流通道42，并經(jīng)由多個氣體供應(yīng)孔41被均勻地供應(yīng)進(jìn)入等離子體擴散區(qū)域R2。等離子體處理系統(tǒng)10還包括四個閥(V1-V4)以及四個流率控制器(MFC1-MFC4)，用于分別控制等離子體氣體、 碳?xì)浠衔餁怏w以及含氧氣體的供應(yīng)。外部微波產(chǎn)生器55經(jīng)共軸波導(dǎo)54向天線單元50提供具有預(yù)定頻率(例如，2.45GHz)的微波信號。共軸波導(dǎo)54可包括內(nèi)部導(dǎo)體54B以及外部導(dǎo)體54A。來自外部微波產(chǎn)生器55的微波能量于等離子體產(chǎn)生區(qū)域Rl中在等離子體供應(yīng)單元30緊下方產(chǎn)生電場，由此在處理室20內(nèi)激發(fā)等離子體氣體,例如Ar氣、He氣或其他惰性氣體。圖7示出了天線單元50 (RLSA)的部分剖面視圖。如圖所示，天線單元50可包括扁平天線主體51、徑向線槽板52、以及介電板53以縮短微波信號的波長。扁平天線主體51呈具有開放端底表面的環(huán)形。形成徑向線槽板52以封閉扁平天線主體51的開放端底表面。扁平天線主體51以及徑向線槽板52由具有平坦中空環(huán)形波導(dǎo)的導(dǎo)電材料制成。多個槽56被設(shè)置在徑向線槽板52上，以產(chǎn)生環(huán)形極化波。多個槽56被布置為大致T形，在其間具有微小縫隙，沿周向呈同心環(huán)形或螺旋形。因為槽56a及56b彼此垂直，故包含兩個垂直極化分量的環(huán)形極化波作為平面波從徑向線槽板52發(fā)出。介電板53由諸如氧化鋁(Al2O3)或氮化硅(Si3N4)的低損耗介電材料制成，其布置在徑向線槽板52與扁平天線主體51之間。如圖5所示，利用圖5中未示出的密封構(gòu)件將徑向線槽板52安裝至處理室20，使得徑向線槽板52與罩板23緊密接觸。罩板23被布置在等離子體供應(yīng)單元30的上表面上，并且由諸如氧化鋁(Al2O3)的微波傳輸介電材料形成。參考圖5，外部高頻能量供應(yīng)源22經(jīng)由匹配網(wǎng)絡(luò)25電連接至襯底保持器21。外部高頻能量供應(yīng)源22產(chǎn)生具有預(yù)定頻率(例如，13. 56MHz)的RF偏壓，用于控制被拉至襯底W的離子能量。外部高頻能量供應(yīng)源22還被構(gòu)造以可選地提供RF偏壓脈沖，脈沖頻率可大于IHz，例如2Hz，4Hz，6Hz，8Hz，10Hz，20Hz，30Hz，50Hz或更大。示例性RF偏壓可介于約IOOW與約200W之間，介于約200W與約300W之間，介于約300W與約400W之間，或介于約400W與約500W之間。注意，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，外部高頻能量供應(yīng)源22的能量水平與正被處理的襯底的尺寸相關(guān)。例如，在處理中，300mm Si晶片需要比200mm Si晶片消耗更大的能量。等離子體處理系統(tǒng)10還包括DC電壓生成器35，其能夠向襯底保持器21選擇性地提供介于約_5kV與約+5kV之間的DC電壓偏壓。在形成共形無定形碳膜期間，可利用等離子體供應(yīng)單元30將諸如Ar氣體的等離子體氣體引入處理室20。另一方面，可利用處理氣體供應(yīng)單元40將碳?xì)浠衔餁怏w以及含氧氣體以及作為載氣的Ar引入處理室20。如圖7所示，也可利用等離子體供應(yīng)單元30將碳?xì)浠衔餁怏w以及含氧氣體引入處理室20。已經(jīng)描述了在升起特征上沉積共形無定形碳膜的處理方法的多個實施例。已經(jīng)為了說明及描述的目的在以上描述了本發(fā)明的實施例。并不意在將本發(fā)明限于以上描述的具體形式。以上描述以及所附權(quán)利要求包括僅用于描述目的的術(shù)語，而并不意在構(gòu)成限制。例如，這里使用(以及在權(quán)利要求中使用)的術(shù)語“上”并不要求襯底“上”的膜直接位于襯底上及與其立即接觸，由此第二膜或其他結(jié)構(gòu)可介于膜與襯底之間。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可理解，通過以上描述，對本發(fā)明的各種改變及變化是可行的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到圖中所示的各組件的各種等同組合及替換。因此，本發(fā)明的范圍并不限于這些詳細(xì)描述，而應(yīng)由所附權(quán)利要求來決定。
權(quán)利要求
1.一種用于形成半導(dǎo)體器件的方法，包括 在處理室中的襯底保持器上設(shè)置襯底，其中所述襯底包含具有頂表面及側(cè)表面的升起特征； 使處理氣體流入所述處理室，其中所述處理氣體包含碳?xì)浠衔餁怏w，包含氧的氣體，以及可選的氬或氦； 在所述處理室中保持處理氣體壓力為至少ITorr ； 利用微波等離子體源來利用所述處理氣體形成等離子體；并且將所述襯底暴露至等離子體，以在所述升起特征的表面上沉積共形無定形碳膜，其中，在所述頂表面上的所述共形無定形碳膜的厚度與在所述側(cè)壁表面上的所述共形無定形碳膜的厚度之比(d(頂部)/d(側(cè)壁))小于2。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，還包括 在所述暴露期間將射頻(RF)偏壓施加至所述襯底保持器。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述處理室內(nèi)的所述處理氣體的所述處理氣體壓力介于ITorr與5Torr之間。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，還包括 將所述襯底保持器的溫度保持在200°C之下。
5.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，形成所述等離子體包括通過包含面對所述襯底的徑向線槽天線(RLSA)的微波等離子體源來激發(fā)所述處理氣體。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述碳?xì)浠衔餁怏w包括未因等離子體激發(fā)而破裂的碳-碳三化學(xué)鍵。
7.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述碳?xì)浠衔餁怏w包括C4H4,C4H6, C6H6，或其組口 o
8.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述含氧氣體包括02，H2O,或O2及H2O兩者。
9.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述處理氣體由C4H6氣體，O2,以及可選的氬或氦來構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述d(頂部)/d(側(cè)壁)小于I.4。
11.如權(quán)利要求I所述的方法，還包括蝕刻所述共形無定形碳膜以形成圖案化硬掩膜。
12.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述處理氣體的氣流包括含氧氣體以及可選的氬或氦的持續(xù)氣流，以及所述碳?xì)浠衔餁怏w的脈沖氣流。
13.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述處理氣體的氣流包括碳?xì)浠衔餁怏w、含氧氣體以及可選的氬或氦的持續(xù)氣流。
14.一種用于形成半導(dǎo)體器件的方法，包括 在處理室中的襯底保持器上設(shè)置襯底，其中所述襯底包含具有頂表面及側(cè)表面的升起特征； 使處理氣體流入所述處理室，其中所述處理氣體包含含氧氣體以及可選的氬或氦的持續(xù)氣流，以及碳?xì)浠衔餁怏w的脈沖氣流； 在所述處理室中保持處理氣體壓力為至少ITorr ； 利用包含面對所述襯底的徑向線槽天線(RLSA)的微波等離子體源來利用所述處理氣體形成等離子體，其中，所述碳?xì)浠衔餁怏w包括未因等離子體激發(fā)而破裂的碳-碳三化學(xué)鍵；并且 將所述襯底暴露至等離子體，以在所述升起特征的表面上沉積共形無定形碳膜，其中，在所述頂表面上的所述共形無定形碳膜的厚度與在所述側(cè)壁表面上的所述共形無定形碳膜的厚度之比(d(頂部)/d(側(cè)壁))小于2。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括 在所述暴露期間將射頻(RF)偏壓施加至所述襯底保持器。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述處理室內(nèi)的所述處理氣體的所述處理氣體壓力介于ITorr與5Torr之間。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括 將所述襯底保持器的溫度保持在200°C之下。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述含氧氣體包括02，H2O,或O2及H2O兩者。
19.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述處理氣體由C4H6氣體，O2,以及可選的氬或氦來構(gòu)成。
20.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述d(頂部)/d(側(cè)壁)小于I.4。
全文摘要
本發(fā)明涉及在升起特征上沉積高度共形無定形碳膜的方法。該用于形成半導(dǎo)體器件的方法包括在處理室中的襯底保持器上設(shè)置襯底，其中所述襯底包含具有頂表面及側(cè)表面的升起特征；使處理氣體流入所述處理室，其中所述處理氣體包含碳?xì)浠衔餁怏w，包含氧的氣體，以及可選的氬或氦。該方法還包括在所述處理室中保持處理氣體壓力為至少1Torr；利用微波等離子體源來利用所述處理氣體形成等離子體；并且將所述襯底暴露至等離子體，以在所述升起特征的表面上沉積共形無定形碳膜。
文檔編號H01L21/314GK102956473SQ20121031573
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者高羽博之 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社