用作光刻胶的碳掺杂金属氧化物的气相沉积的制作方法

用作光刻胶的碳掺杂金属氧化物的气相沉积
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2021年11月23日提出的美国专利申请第17/534,287号的优先权，该美国专利申请第17/534,287号要求2020年12月17日提出的美国临时申请第63/126,977号的权益，这些申请的全部内容在此借由参照方式并入。
3.领域
4.本技术的实施方式涉及半导体处理的领域，并且尤其是涉及使用气相处理将光刻胶层沉积至基板上。
5.相关技术说明
6.平版印刷术已在半导体产业中使用数十年以用于在微电子装置中创造2d与3d图案。平版印刷处理涉及膜(光刻胶)的旋涂沉积、借由能量源以选定图案照射此膜(暴光)、及借由在溶剂中的溶解来移除(蚀刻)此膜的暴光(正色调)或非暴光(负色调)区。可执行烘烤(bake)以驱除剩余溶剂。
7.光刻胶应为辐射敏感材料，且当照射时在此膜的暴光部分发生化学转变，使得在能够在暴光区与非暴光区之间改变溶解度。使用此溶解度变化，光刻胶的暴光区或非暴光区的任一者被移除(被蚀刻)。现在光刻胶被显影和图案可借由蚀刻被转移至下面(underlying)的薄膜或基板。在图案转移之后，移除残留光刻胶且重复此处理许多次可给出将被使用在微电子装置中的2d与3d结构。
8.在平版印刷处理中有数种重要的性质。此类重要的性质包括敏感性、分辨率、较低的线-边缘粗糙度(ler)、蚀刻抗性和形成较薄层的能力。当敏感性较高时，改变沉积态(as-deposited)膜的溶解度所需要的能量较低。此能够在平版印刷处理中有着较高效率。分辨率与ler决定借由平版印刷处理所达成的特征结构能多狭窄。需要较高的蚀刻抗性材料用于图案转移以形成深结构。较高的蚀刻抗性材料也能够有较薄的膜。较薄的膜增加平版印刷处理的效率。


技术实现要素：

9.本文公开的实施方式包括在基板上形成金属氧基光刻胶(metal-oxo photoresist)的方法。在一个实施方式中，此方法包含重复沉积循环，其中沉积循环的每次重复包含：a)将金属前驱物流入包含基板的腔室；和b)将氧化剂流入腔室，其中氧化剂与金属前驱物反应以形成金属氧基光刻胶。
10.额外实施方式包括在基板上形成金属氧基光刻胶的方法。在一个实施方式中，此方法包含重复沉积循环，其中沉积循环的每次重复包含：a)将金属前驱物流入包含基板的腔室；和b)将氧化剂流入腔室，其中氧化剂与金属前驱物反应以形成金属氧基光刻胶。在一个实施方式中，此方法进一步包含在沉积循环的第一数目的重复之后，以等离子体处理来处理金属氧基光刻胶。
11.在又另一个实施方式中，公开在基板上形成金属氧基光刻胶的方法。在一个实施方式中，此方法包含重复沉积循环，其中沉积循环的每次重复包含：a)将金属前驱物流入包
含基板的腔室，其中金属前驱物包含通式是mrxly，其中x＝0-4与y＝4-x，且其中m是金属、r是直链烷基、支链烷基、或环烷基，且l是烷胺基、cl、br、cn、cno、scn、n3、或secn；b)净化腔室；c)将氧化剂流入腔室，其中氧化剂与金属前驱物反应以形成金属氧基光刻胶，其中氧化剂包含水、o2、乙二醇、醇类、过氧化物和酸类的一者或多者；和d)净化腔室。
12.附图简要说明
13.图1是绘示根据一个实施方式的使用真空沉积处理用于在基板上沉积金属氧基光刻胶的处理的流程图。
14.图2是绘示根据一个实施方式的以带有等离子体处理的真空沉积处理用于在基板上沉积金属氧基光刻胶的额外处理的流程图。
15.图3是根据一个实施方式的容许将使用于在基板上沉积金属氧基光刻胶的空间原子层沉积处理的处理工具的图解的平面视图。
16.图4a是根据一个实施方式的带有金属氧基光刻胶的基板的截面图。
17.图4b是根据一个实施方式的带有具有第一层和第二层的金属氧基光刻胶的基板的截面图。
18.图5是根据本技术的一个实施方式的可用以实行图1或图2中的处理的处理工具的截面图。
19.图6绘示根据本技术的一个实施方式的范例计算机系统的框图。
具体实施方式
20.在此说明使用气相处理在基板上沉积光刻胶的方法。在接下来的说明书中，说明许多具体细节以提供本技术的实施方式的完整理解。但是显然本领域技术人员可在没有这些具体细节下实行本技术的实施方式。在其他例子中，广为人知的方面，诸如集成电路制造，并未详细地说明以免不必要地混淆本技术的实施方式。再者，需要理解显示在附图中的各种实施方式是例示代表且不必然照比例绘制。
21.作为背景，在极紫外线(euv)平版印刷术中使用的光刻胶系统遭受低效率。即，用于euv平版印刷术的现行光刻胶材料系统需要高剂量以提供所需的容许使光刻胶材料显影的溶解度转换。由于对于euv辐射的增加敏感性，有机-无机混合材料(例如，金属氧基材料系统)已被提出作为用于euv平版印刷术的材料系统。此类材料系统通常包含金属(例如，sn、hf、zr等等)、氧和碳。金属氧基的有机-无机混合材料也已经显示出提供较低的ler与较高分辨率，较低的ler与较高分辨率是形成狭窄特征所需的特性。
22.金属氧基材料系统现行使用湿式处理设置在基板之上。金属氧基材料系统溶解在溶剂中且使用湿式化学沉积处理(诸如旋涂处理)在基板(例如，晶片)上方散布。光刻胶的湿式化学沉积遭受数种障碍。湿式化学沉积的一种负面方面是产生大量的湿式副产物。湿式副产物并非所期望的且半导体产业积极地作业以尽可能地降低湿式副产物。此外，湿式化学沉积会造成非均匀问题。例如，旋涂沉积会提供具有非均匀厚度或金属氧基分子的非均匀散布的光刻胶层。此外，已经显示出金属氧基光刻胶材料遭受在暴光之后的厚度减少，这在平版印刷处理中是困扰的。再者，在旋涂处理中，光刻胶中的金属的百分比是固定的，且不能被简单地调整。
23.因此，本公开内容的实施方式提供真空沉积处理以用于提供金属氧基光刻胶层。
真空沉积处理(例如，原子层沉积(ald)处理)解决上述的湿式沉积处理的短处。尤其，真空沉积处理提供以下优点：1)消除湿式副产物的产生；2)提供高度均匀的光刻胶层；3)抵抗在暴光之后的厚度减少；和4)提供机制以调整光刻胶中的金属百分比。
24.本文公开的实施方式提供各种真空沉积处理，包含金属前驱物与氧化剂的反应。在第一个实施方式中，真空沉积处理可以是ald处理。真空沉积处理在一些实施方式中可以是热处理。在其他实施方式中，真空沉积处理可以是等离子体增强(pe)沉积处理(例如，pe-ald)。真空沉积处理可进一步包含等离子体处理(例如，在沉积之前、在预定数目的沉积循环之后、和/或在最后的沉积循环之后)。
25.除了提供增加的均匀性(例如，厚度均匀性、遍布表面的组成均匀性等等)之外，使用ald处理提供在金属氧基光刻胶的组成中(在厚度方向上)的显著弹性。例如，借由在沉积处理的不同循环期间改变前驱物可修改组成。此种可修改的金属氧基结构容许良好地调整光刻胶以用于不同应用。在一种此应用中，金属氧基光刻胶的主要部分对于剂量被优化，且紧邻与下面基板的界面的不同组成被调整以用于粘附、对于euv光子的敏感性、对于显影化学品的敏感性或类似物。此改善后平版印刷轮廓控制，诸如浮渣(scumming)、缺陷和阻剂塌陷/剥离。此外，金属氧基光刻胶的变化阶段对于图案类型可被优化。例如，柱体需要改善的粘附，而线段/间隔图案会需要较低的粘附且可被优化以改善剂量敏感性。
26.在一个实施方式中，真空沉积处理仰赖金属前驱物与氧化剂之间的化学反应。金属前驱物与氧化剂被蒸发至真空腔室。金属前驱物与氧化剂反应以形成在基板的表面上的包含金属氧基的光刻胶层。在一些实施方式中，金属前驱物与氧化剂以交替脉冲被提供至真空腔室。在ald或pe-ald处理中，在金属前驱物与氧化剂的脉冲之间可提供真空腔室的净化。
27.现在参照图1，显示出根据一个实施方式的在基板上沉积金属氧基光刻胶的处理100。在一个实施方式中，金属氧基光刻胶沉积在基板上，诸如但不限于硅晶片。应当理解基板可包含不同于硅的材料。
28.在一个实施方式中，处理100以操作101开始，操作101包含提供金属前驱物进入含有基板的真空腔室。在一个实施方式中，金属前驱物可具有通式为mrxly，其中x＝0-4与y＝4-x。m是金属，诸如sn、hf、zr、co、cr、mn、fe、cu、ni、mo、w、ta、os、re、pd、pt、ti、v、in、sb、al、as、ge、se、cd、ag、pb、au、er、yb、pr、la、na和mg的一者或多者。在一个实施方式中，r是烷基(例如，c1-c10)。烷基可以是直链烷基、支链烷基、或环烷基(例如，tbu、nbu、二级丁基(sec-butyl)、或ipr)。r也可以是烯基、炔基、芳香基或苯甲基。结构(1)与(2)是一对的合适mr结构的实例的插图绘示。在一个实施方式中，l是烷胺基(c1-c10)，诸如二甲胺基或甲基乙胺基。l也可包含cl、br、cn、cno、scn、n3或secn。结构(3)、(4)和(5)是合适ml结构的实例的插图绘示。完整的金属前驱物(例如，锡前驱物)的实例显示在结构(6)。r组分可被修改以改变金属氧基膜的暴光敏感性。借由改变金属前驱物上的r和/或l可调变金属前驱物与氧化剂之间的反应性。
29.[0030][0031][0032][0033][0034][0035]
在一个实施方式中，单一金属前驱物物种可流入腔室中。在其他实施方式中，两种或更多种不同的金属前驱物物种可流入腔室中。例如，在一些实施方式中可使用具有不同金属m的金属前驱物。在一个实施方式中，金属前驱物可自己流入腔室中。在其他实施方式中，惰性载气也可与金属前驱物流入腔室中。载气可以是惰性气体，诸如ar、n2或he。在一个实施方式中，金属前驱物吸附至基板的表面。
[0036]
在一个实施方式中，处理100可以操作102继续，操作102包含净化真空腔室。净化操作在一些实施方式中是可选的。即，在一些实施方式中，处理100可从操作101直接继续至操作103。腔室的净化可包含将诸如ar、n2、或he的惰性气体流入腔室中。
[0037]
在一个实施方式中，处理100可以操作103继续，操作103包含提供氧化剂进入真空腔室。氧化剂与金属前驱物反应以在基板之上形成金属氧基膜。通常，金属氧基膜含有在moc网中的m-o与m-c键结。当暴光时(例如，uv或euv光)，m-c键结断裂且膜中的碳百分比降低。此造成在显影处理期间的选择性蚀刻。在一个实施方式中，氧化剂可包含水、o2、乙二醇、醇类(例如，甲醇、乙醇等等)、过氧化物(例如，h2o2)和酸类(例如，甲酸、乙酸等等)中的一者或多者。
[0038]
在一个实施方式中，处理100以操作104继续，操作104包含净化真空腔室。净化操作在一些实施方式中是可选的。即，在一些实施方式中，处理100可从操作103直接继续至操作101。腔室的净化可包含将诸如ar、n2或he的惰性气体流入腔室中。
[0039]
如借由从操作104至操作101的箭头所指示，处理100可被重复任意数目的循环以提供具有期望厚度的金属氧基膜。在一个实施方式中，沉积循环的每次重复使用相同的处理气体。在其他实施方式中，处理气体在循环之间可改变。例如，第一沉积循环可利用第一金属前驱物蒸气，且第二沉积循环可利用第二金属前驱物蒸气。在一些实施方式中，后续沉
积循环可持续在第一金属前驱物蒸气与第二金属前驱物蒸气之间交替。在一个实施方式中，多种氧化剂蒸气可以类似方式在循环之间交替。在又另一个实施方式中，可使用第一金属前驱物和第一氧化剂以提供具有高粘附强度的金属氧基层，且后续沉积循环可使用第二金属前驱物和第二氧化剂以提供金属氧基膜的高敏感性。
[0040]
在一个实施方式中，处理操作101-104的每一者可被执行持续任何时间期间。例如，处理操作101-104可被执行持续在大约1毫秒与1分钟之间的期间。各操作101～104的期间在一些实施方式中不需要是相同的。各操作101-104的期间也可在沉积循环之间是相异的。
[0041]
在一个实施方式中，处理100被实行作为热处理。即，处理100可于不存在等离子体下实行。此种处理在一些实施方式中可指称为ald处理。在一个实施方式中，基板的温度可维持在大约-40℃与大约500℃之间。
[0042]
在又另一个实施方式中，在处理操作101-104的一者或多者的期间可激起等离子体。在此类例子中，等离子体的存在可增强用于形成金属氧基光刻胶的化学反应。此种实施方式可指称为pe-ald处理。在一个实施方式中，任何等离子体源可用于形成等离子体。例如，等离子体源可包括但不限于电容耦合等离子体(ccp)源、电感耦合等离子体(icp)源、远程等离子体源、或微波等离子体源。
[0043]
在绘示实施方式中，处理100显示为以操作101开始。然而，将领会到处理100可以处理操作101-104的任一者开始。例如，以操作103开始可助于处理基板的表面，以改善金属前驱物与基板之间的粘附。
[0044]
在一个实施方式中，在处理100中利用的真空腔室可以是能够提供次大气压强的任何合适腔室。在一个实施方式中，真空腔室可包括温度控制特征结构以用于控制腔室壁温度和/或用于控制基板的温度。在一个实施方式中，真空腔室也可包括用于在腔室内提供等离子体的特征结构。在之后参照图3或图5来提供合适真空腔室的详细说明。
[0045]
应当理解可选择在执行处理100的期间的特定处理参数以增强金属氧基膜的一种或多种性质。通常，处理条件可包括在大约-20℃与大约175℃之间的喷头温度。基座温度也可在大约-20℃与大约175℃之间。在一个实施方式中，腔室中的压强可小于大约10托。在其他实施方式中，压强可在大约0.01托与大约10t托之间。基板与喷头之间的间隔可以是大约100密耳与大约4,000密耳之间。关于气体流动，前驱物气体可具有大约0.1slm与大约5slm之间的流率。前驱物的流率可包括载气(例如，ar或n2)。氧化剂(例如，h2o)的流率可在大约50mgm与大约500mgm之间。载气(例如，ar或n2)可用于运载氧化剂进入腔室。载气可具有大约0.01slm与大约5slm之间的流率。
[0046]
现在参照图2，显示出根据一个额外实施方式的处理210的流程图。在一个实施方式中，处理210可以操作211开始，操作211包含在真空腔室中以等离子体处理来处理基板。操作211可用于准备基板的表面，以提供与金属氧基膜的改善粘附。在一些实施方式中，起始等离子体处理操作211是可选的。即，处理210在一些实施方式中可以操作212开始。
[0047]
在一个实施方式中，操作212可包含提供金属前驱物进入含有基板的真空腔室。在一个实施方式中，金属前驱物可实质上类似于上述在处理100中描述的金属前驱物，且将不在此重复。
[0048]
在一个实施方式中，处理210可以操作213继续，操作213包含净化真空腔室。在一
个实施方式中，净化操作是可选的。即，处理210在一些实施方式中可在操作212之后直接至操作214。腔室的净化可包含将诸如ar、n2或he的惰性气体流入腔室。
[0049]
在一个实施方式中，处理210可以操作214继续，操作214包含提供氧化剂进入真空腔室。在一个实施方式中，氧化剂与金属前驱物反应以在基板之上形成金属氧基膜。在一个实施方式中，操作214中的氧化剂可实质上类似于操作103中的氧化剂且将不在此重复。
[0050]
在一个实施方式中，处理210可以操作215继续，操作215包含净化真空腔室。在一个实施方式中，净化操作是可选的。即，处理210在一些实施方式中可在操作214之后直接至操作216。腔室的净化可包含将诸如ar、n2或he的惰性气体流入腔室。
[0051]
在一个实施方式中，处理210可以操作216继续，操作216包含决定(determining)沉积循环的预定数目是否已完成。各沉积循环可指称为操作212-215的一次重复。当沉积循环的预定数目尚未完成，那么处理210循环返回操作212以开始新的沉积循环。当沉积循环的预定数目已经完成，那么处理210继续至操作217。
[0052]
在一个实施方式中，操作217包含以等离子体处理来处理金属氧基膜。在一个实施方式中，等离子体处理可包括从诸如ar、n2、he等等的一种或多种惰性气体所产生的等离子体。在一个实施方式中，惰性气体或多种气体也可与含一种或多种有氧的气体混合，诸如o2、co2、co、no、no2、h2o等等。在一个实施方式中，真空腔室在操作217之后可被净化。净化可包含诸如ar、n2、he等等的惰性气体的脉冲。
[0053]
在操作217之后，处理210可以操作218继续。操作218可包含决定是否已达到期望的金属氧基膜厚度。若尚未达到期望的厚度，那么处理可借由循环返回至操作212而继续。若已达到期望的厚度，那么处理可继续至操作219，处理210在操作219结束。在此种事例中，操作217的最终等离子体处理可被当作“后处理”。在一些实施方式中，处理210可在实行后处理之前结束。
[0054]
在一些实施方式中，在沉积循环的预定数目之后，定期地(regularly)实行等离子体处理操作217。例如，可在每10个沉积循环而实行等离子体处理操作217。在其他实施方式中，等离子体处理操作217之间的沉积循环的预定数目可变动。例如，第一等离子体处理操作217可在10个沉积循环之后实行，且第二等离子体处理操作217可在再20个沉积循环之后实行。
[0055]
类似于处理100，处理210可执行作为热处理或等离子体增强处理。例如，在操作212～215的一者或多者期间可激起等离子体。此外，虽然沉积循环(即，操作212-215)以流动金属前驱物开始，但应当理解沉积循环可可选地以流动氧化剂开始。
[0056]
在一个实施方式中，在处理210中利用的真空腔室可以是能够提供次大气压强的任何合适腔室。在一个实施方式中，真空腔室可包括温度控制特征结构以用于控制腔室壁温度和/或用于以控制基板的温度。在一个实施方式中，真空腔室也可包括用于在腔室内提供等离子体的特征结构。在之后参照图3或图5来提供合适真空腔室的详细说明。
[0057]
应当理解可选择在执行处理210的期间的特定处理参数以增强金属氧基膜的一种或多种性质。通常，处理条件可包括在大约-20℃与大约175℃之间的喷头温度。基座温度也可在大约-20℃与大约175℃之间。在一个实施方式中，腔室中的压强可小于大约10托。在其他实施方式中，压强可在大约0.01托与大约10t托之间。基板与喷头之间的间隔可以是大约100密耳与大约4,000密耳之间。关于气体流动，前驱物气体可具有大约0.1slm与大约5slm
之间的流率。前驱物的流率可包括载气(例如，ar或n2)。氧化剂(例如，h2o)的流率可在大约50mgm与大约500mgm之间。载气(例如，ar或n2)可用于运载氧化剂进入腔室。载气可具有大约0.01slm与大约5slm之间的流率。
[0058]
在又另一个实施方式中，使用利用多种金属前驱物的沉积处理。第一金属前驱物可具有通式mrxl4-x。第一金属前驱物可实质上类似于上述的金属前驱物。第二金属前驱物可具有通式ml4，其中l是烷基胺。即，第二金属前驱物可不包括包含碳的r基团。因此，第一金属前驱物与第二金属前驱物之间的调节可用于调节膜中的碳含量。
[0059]
在一个实施方式中，沉积处理可利用包含第一循环与第二循环的环路(loop)。第一循环包含在流动第一金属前驱物之后流动氧化剂。第一循环可被重复任意次数。此环路可接着以第二循环继续，第二循环包含在流动第二金属前驱物之后流动氧化剂。第二循环也可被重复任意次数。在一个实施方式中，此环路的重复可被重复任意次数以提供具有期望厚度的膜。将领会到沉积环路可以第一循环的重复开始或以第二循环的重复开始。
[0060]
此种沉积处理提供膜的组成中的灵活性。例如，使用以第二循环开始(或包括较大数目的第二循环的重复)的环路可用于形成在与下面基板的界面处具有较低碳浓度的膜。此可提供改善的粘附。又，借由在每个环路中逐渐地改变第一循环与第二循环的重复数目，可在膜中达成组成梯度。
[0061]
现在参照图3，显示出根据一个实施方式的腔室330的平面视图绘示。在一个实施方式中，腔室330可根据存储在存储器中的指令而被控制以执行一种或多种金属氧基沉积处理。例如，诸如上述的处理100与210的一种或多种处理可在真空腔至330中执行。在一个实施方式中，腔室330可包含多个区331a-d。尽管显示出四个区331，但应当理解腔室330可包含两个或更多个区331。在一个实施方式中，基板335被提供在区331中。基板335如箭头所指示转动(rotated)通过不同的区331。
[0062]
在一个实施方式中，腔室330的各区331负责用于执行在用以形成金属氧基光刻胶的沉积循环中的处理操作的一者。例如，在区331a中，金属前驱物可流入腔室中，在区331b中，可提供净化，在区331c中，氧化剂可流入腔室中，且在区331d中，可提供净化。在一些实施方式中，区331之间的边界可包含用于净化的特征结构。在此种实施方式中，区331a与331c可提供金属前驱物与区331b且331d可提供氧化剂。因此，以每个通过腔室330的完全转动可在基板335上发生2个沉积循环。
[0063]
现在参照图4a，显示出根据一个实施方式的晶片440的剖面绘示。晶片440包含基底基板441与在基底基板441之上的金属氧基光刻胶442。基底基板441可包含硅或使用在半导体制造中的其他材料。在一个实施方式中，金属氧基光刻胶442可使用诸如上述的处理而沉积在基底基板441之上。在一个实施方式中，金属氧基光刻胶442具有均匀组成和均匀厚度。当沉积循环的每一者是实质上一致时，可提供此种实施方式。
[0064]
然而，应当理解穿过金属氧基光刻胶442的厚度的不均匀材料也是可能的。此种实施方式的一个实例显示在图4b中。如图示，在金属氧基光刻胶442与基底基板441之间提供界面层443。界面层443可以是金属氧基材料，其经调整以具有相较于金属氧基光刻胶442的改善粘附强度。在一个实施方式中，界面层443可具有大约数纳米至数百纳米的厚度。界面层443可以一个沉积循环(或多个循环)所形成，此沉积循环不同于用以形成金属氧基光刻胶442的剩余部分的沉积循环。例如，可使用不同金属前驱物和/或不同氧化剂以形成界面
层443和金属氧基光刻胶442。
[0065]
使用诸如上方实施方式中所述的气相处理提供金属氧基光刻胶膜提供相较于湿式化学方法的显著优点。一种此优点是消除湿式副产物。利用气相处理，消除液体废料且简化副产物移除。此外，气相处理提供更加均匀的光刻胶层。在此方式的均匀性可指称遍布晶片的厚度均匀性和/或金属氧基膜的金属成分的分布均匀性。尤其，ald与pe-ald处理已经显示出提供卓越的厚度均匀性与组成均匀性。
[0066]
此外，使用气相处理提供良好调整光刻胶中的金属百分比与光刻胶中的金属组成的能力。借由增加/减少金属前驱物进入真空腔室的流率和/或借由调节金属前驱物/氧化剂的脉冲长度，可调节金属的百分比。使用气相处理也容许将多种不同的金属包括在金属氧基膜中。例如，可使用流动两种不同金属前驱物的单一脉冲，或可使用两种不同金属前驱物的交替脉冲。
[0067]
再者，已经显示出使用气相处理而形成的金属氧基光刻胶对于暴光之后的厚度减少更具抵抗性。不受特定机制所局限，相信对于厚度减少的抵抗性是至少部分地可归因于暴光时的碳损失的降低。
[0068]
图5是根据本技术的一个实施方式的构造为执行金属氧基光刻胶的气相沉积的真空腔室的示意图。真空腔室500包括接地腔室505。基板510借由开口515加载且夹持在温度受控夹盘520。
[0069]
处理气体从气源544供给而通过个别的质流控制器549至腔室505的内部。在某些实施方式中，气体分配板535提供处理气体的分配，处理气体诸如金属前驱物、氧化剂和惰性气体。腔室505经由排气泵555而被排空(evacuated)。
[0070]
当在基板510的处理期间施加rf功率时，等离子体形成在腔室处理区中的基板510之上。偏压功率rf产生器525耦接至温度受控夹盘520。偏压功率rf产生器525当期望时提供偏压功率以赋能等离子体。偏压功率rf产生器525可具有例如在约2mhz至60mhz之间的低频率，且在特定实施方式中，在13.56mhz带。在某些实施方式中，真空腔室500包括频率在约2mhz带的第三偏压功率rf产生器526，第三偏压功率rf产生器526如同偏压功率rf产生器525而连接至相同的rf匹配527。源功率rf产生器530通过一个匹配(match)(未示出)耦接至等离子体产生组件(例如，气体分配板535)以提供源功率以赋能等离子体。源rf产生器530可具有例如100与180mhz之间的频率，且在特定实施方式中，在162mhz带。因为基板直径已经随着时间进展，从150mm、200mm、300mm等等，在本领域中将等离子体蚀刻系统的源与偏压功率对于基板面积正规化是普遍的。
[0071]
真空腔室500借由控制器570来控制。控制器570可包含cpu 572、存储器573和i/o界面574。cpu 572可根据储存在存储器573中的指令在真空腔室500内执行处理操作。例如，诸如上述的处理100与210的一种或多种处理可借由控制器570在真空腔室中实行。
[0072]
图6绘示计算机系统600的范例形式中的机器的图表代表图，在计算机系统600中的一组指令可被实行用于致使机器执行本文所述的方法中的任一者或多者。在替代实施方式中，机器可连接(例如，联网)至局域网络(lan)、内部网络、外联网或互联网中的其他机器。机器可操作在服务器的容量中或主从式架构联网环境中的客户端机器，或作为点对点(或分布式)联网环境中的同级机器。机器可以是个人计算机(pc)、平板pc、机顶盒(stb)、个人数字助理(pda)、移动电话、网络设备、服务器、网络路由器、交换器或网桥、或能够执行一
组指令(依序或其他方式)的任何机器，此组指令指明将借由机器所实施的动作。再者，尽管仅绘示出单一机器，用语“机器”也应当作包括机器(例如，计算机)的任意集合，机器(例如，计算机)个别地或联合地执行一组(或多组)的指令，以执行本文所述的方法中的任一者或多者。
[0073]
范例计算机系统600包括处理器602、主存储器604(例如，只读存储器(rom)、闪存、动态随机存取存储器(dram)，诸如同步dram(sdram)或rambus dram(rdram)、等等)、静态存储器606(例如，闪存、静态随机存取存储器(sram)、mram、等等)、和辅助存储器618(例如，数据储存装置)，其中彼此经由总线630联络。
[0074]
处理器602表示一种或多种通用处理装置，诸如微处理器、中央处理器、或类似物。更具体地，处理器602可以是复杂指令集计算(cisc)微处理器、精简指令集计算(risc)微处理器、超长指令集(vliw)微处理器、实行其他指令集的处理器、或实行指令集的组合的处理器。处理器602也可为一种或多种专用处理装置，诸如特殊应用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、数字信号处理器(dsp)、网络处理器、或类似物。处理器602被构造为实行处理逻辑626以用于执行本文所述的操作。
[0075]
计算机系统600可进一步包括网络界面装置608。计算机系统600也可包括视频显示单元610(例如，液晶显示器(lcd)、发光二极管显示器(led)、或阴极射线管(crt))、字母数字输入装置612(例如，键盘)、光标控制装置614(例如，鼠标)和信号产生装置616(例如，扬声器)。
[0076]
次要存储器618可包括机器可存取储存介质(或更具体地，计算机可读取储存介质)632，实行本文所述的方法或功能中的任一者或多者的一组或多组指令(例如，软件622)储存在机器可存取储存介质(或更具体地，计算机可读取储存介质)632。在借由计算机系统600执行软件622期间，软件622也可完全地或至少部分地存在于主存储器604和/或处理器602内，主存储器604和处理器602也构成机器可读取储存介质。软件622经由网络接口装置608可进一步在网络620之上传递或接收。
[0077]
尽管机器可存取储存介质632显示在范例实施方式中是单一介质，术语“机器可读取储存介质”应当作包括单一介质或多种介质(例如，集中式或分布式数据库和/或相关的缓存和服务器)，单一介质或多种介质储存一组或多组的指令。术语“机器可读取储存介质”也应当作包括能够储存或编码一组指令的任何介质，此组指令用于借由机器实行且致使机器以执行本公开内容的方法的任一者或多者。术语“机器可读取储存介质”因此应当作包括但不限于固态存储器和光学或磁性介质。
[0078]
根据本技术的一个实施方式，机器可存取储存介质具有储存在上面的指令，此指令致使数据处理系统以在基板上执行沉积金属氧基光刻胶的方法。此方法包括将金属前驱物蒸发进入真空腔室且将氧化剂蒸发进入真空腔室。此金属前驱物和氧化剂可被继续地提供进入真空腔室。此金属前驱物与氧化剂之间的反应造成在基板上的金属氧基光刻胶的形成。在一些实施方式中，金属氧基光刻胶可被等离子体处理所处理。
[0079]
因此，已经公开使用气相处理形成金属氧基光刻胶的方法。

技术特征：
1.一种在基板上形成金属氧基光刻胶的方法，包含以下步骤：重复沉积循环，其中所述沉积循环的每次重复包含：a)将金属前驱物流入包含所述基板的腔室；和b)将氧化剂流入所述腔室，其中所述氧化剂与所述金属前驱物反应以形成所述金属氧基光刻胶。2.如权利要求1所述的方法，其中在所述沉积循环的至少一次重复中，所述腔室在操作a)与操作b)之间被净化。3.如权利要求1所述的方法，其中在所述沉积循环的至少一次重复中，所述腔室在操作b)之后且在相继的沉积循环的操作a)之前被净化。4.如权利要求1所述的方法，其中所述氧化剂包含两种或更多种成分，和/或其中所述金属前驱物包含两种或更多种成分。5.如权利要求1所述的方法，其中第一沉积循环包含第一金属前驱物，且其中第二沉积循环包含第二金属前驱物，所述第二金属前驱物与所述第一金属前驱物不同。6.如权利要求1所述的方法，其中第一沉积循环包含第一氧化剂，且其中第二沉积循环包含第二氧化剂，所述第二氧化剂与所述第一氧化剂不同。7.如权利要求1所述的方法，其中在操作a)之前执行操作b)。8.如权利要求1所述的方法，进一步包含以下步骤：在所述沉积循环的一次或多次重复中的操作a)期间激起等离子体和/或在所述沉积循环的一次或多次重复中的操作b)期间激起等离子体。9.如权利要求1所述的方法，其中操作a)在所述腔室的第一区中实行且操作b)在所述腔室的第二区中实行，且其中所述基板在所述腔室的所述第一区与所述腔室的所述第二区之间转动。10.如权利要求1所述的方法，其中所述金属前驱物包含通式mr
x
l
y
，其中x＝0-4与y＝4-x，且其中m是金属，r是直链烷基、支链烷基或环烷基，且l是烷胺基、cl、br、cn、cno、scn、n3或secn。11.如权利要求10所述的方法，其中m是sn。12.如权利要求1所述的方法，其中所述氧化剂包含水、o2、乙二醇、醇类、过氧化物和酸类中的一者或多者。13.如权利要求1所述的方法，其中所述基板在所述腔室的不同区段之间转动以实行操作a)与操作b)。14.一种在基板上形成金属氧基光刻胶的方法，包含以下步骤：重复沉积循环，其中所述沉积循环的每次重复包含：a)将金属前驱物流入包含所述基板的腔室；和b)将氧化剂流入所述腔室，其中所述氧化剂与所述金属前驱物反应以形成所述金属氧基光刻胶；和在所述沉积循环的第一数目的重复之后以等离子体处理来处理所述金属氧基光刻胶。15.如权利要求14所述的方法，进一步包含以下步骤：在起始所述沉积循环的第一重复之前，以起始等离子体处理来处理所述基板。16.如权利要求14所述的方法，进一步包含以下步骤：
在所述等离子体处理之后重新开始所述沉积循环的重复。17.如权利要求16所述的方法，进一步包含以下步骤：在所述沉积循环的第二数目的重复之后，以第二等离子体处理来处理所述金属氧基光刻胶。18.如权利要求17所述的方法，其中所述沉积循环的所述第一数目的重复与所述沉积循环的所述第二数目的重复不同。19.一种在基板上形成金属氧基光刻胶的方法，包含以下步骤：重复沉积循环，其中所述沉积循环的每次重复包含：a)将金属前驱物流入包含所述基板的腔室，其中所述金属前驱物包含通式mr
x
l
y
，其中x＝0-4与y＝4-x，且其中m是金属，r是直链烷基、支链烷基或环烷基，且l是烷胺基、cl、br、cn、cno、scn、n3或secn；b)净化所述腔室；c)将氧化剂流入所述腔室，其中所述氧化剂与所述金属前驱物反应以形成所述金属氧基光刻胶，其中所述氧化剂包含水、o2、乙二醇、醇类、过氧化物和酸类的一者或多者；和d)净化所述腔室。20.如权利要求19所述的方法，进一步包含以下步骤：在所述沉积循环的一次或多次重复中的操作a)和/或操作c)期间激起等离子体。

技术总结
本文公开的实施方式包括在基板上形成金属氧基光刻胶的方法。在一个实施方式中，此方法包括重复沉积循环，其中沉积循环的每次重复包括：a)将金属前驱物流入包括基板的腔室；和b)将氧化剂流入腔室，其中氧化剂与金属前驱物反应以形成金属氧基光刻胶。反应以形成金属氧基光刻胶。反应以形成金属氧基光刻胶。


技术研发人员：拉克马尔
受保护的技术使用者：应用材料公司
技术研发日：2021.12.07
技术公布日：2023/8/9