本申請(qǐng)請(qǐng)求2022年9月20日提交的名稱為“in-situ?carbon?liner?for?highaspect?ratio?features”的美國專利申請(qǐng)第17/949,083號(hào)的權(quán)益和優(yōu)先權(quán)，該美國專利申請(qǐng)的全部內(nèi)容以引用方式并入本文。本技術(shù)涉及半導(dǎo)體工藝和材料。更特別地，本技術(shù)涉及在處理以蝕穿材料層疊層期間形成保護(hù)層。

背景技術(shù)：

1、通過在基板表面上產(chǎn)生復(fù)雜圖案化材料層的工藝使得集成電路成為可能。在基板上產(chǎn)生圖案化材料需要形成及移除暴露材料的受控方法。疊層內(nèi)存(諸如豎直或3d?nand)可包括形成一系列交替的介電材料層，可以穿過該一系列交替的介電材料層蝕刻多個(gè)內(nèi)存孔或孔隙。材料層的材料性質(zhì)，以及用于蝕刻的工藝條件和材料可以影響所形成的結(jié)構(gòu)的均勻性。對(duì)蝕刻劑的抗性可能導(dǎo)致不一致的圖案化，此可能進(jìn)一步影響所形成的結(jié)構(gòu)的均勻性。

2、因此，需要能夠用于生產(chǎn)高質(zhì)量元件和結(jié)構(gòu)的改進(jìn)的系統(tǒng)和方法。本技術(shù)解決了該等和其他需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、半導(dǎo)體處理的例示性方法可包括蝕刻設(shè)置在半導(dǎo)體處理腔室的處理區(qū)域內(nèi)的基板中的特征的第一部分。特征的第一部分可以至少部分地延伸穿過在基板上形成的一或多個(gè)材料層。該等方法可包括向半導(dǎo)體處理腔室的處理區(qū)域提供含碳前體。該等方法可包括產(chǎn)生含碳前體的等離子體流出物。該等方法可包括使基板與含碳前體的等離子體流出物接觸。該等方法可以包括在基板上形成含碳材料。含碳材料可以襯于至少部分地延伸穿過在基板上形成的一或多個(gè)材料層的特征的第一部分。含碳材料可以在蝕刻特征的同一腔室中形成。

2、在一些實(shí)施方式中，該特征由大于或約10:1的深寬比表征。在基板上的形成一或多個(gè)材料層可以包括氧化物材料和氮化物材料的交替層。該等方法可以包括，在蝕刻基板中的特征的第一部分之后，提供含氧前體。該等方法可以包括使基板與含氧前體接觸。該接觸可以移除特征中或上方的蝕刻劑副產(chǎn)物。該等方法可以包括產(chǎn)生含氧前體的等離子體流出物。該含碳前體可以是或包含碳氟化合物。含碳前體的等離子體流出物可以在小于或約2,000w的等離子體功率下產(chǎn)生。該等方法可包括在基板上形成含碳材料的同時(shí)施加偏壓功率。偏壓功率可以將含碳材料引導(dǎo)至特征的蝕刻前沿。該等方法可包括提供含氧前體和含碳前體。含氧前體可以是分子氧。在半導(dǎo)體處理方法期間，處理區(qū)域內(nèi)的溫度可以維持在小于或約150℃。在半導(dǎo)體處理方法期間，處理區(qū)域內(nèi)的壓力可以維持在小于或約500mtorr。

3、本技術(shù)的一些實(shí)施方式涵蓋半導(dǎo)體處理方法。該等方法可包括i)向半導(dǎo)體處理腔室的處理區(qū)域提供一或多種蝕刻劑前體?；蹇梢栽O(shè)置在半導(dǎo)體處理腔室的處理區(qū)域內(nèi)。該等方法可包括ii)產(chǎn)生一或多種蝕刻劑前體的等離子體流出物。該等方法可包括iii)蝕刻設(shè)置在處理區(qū)域內(nèi)的基板中的特征的第一部分。該特征的第一部分可以至少部分地延伸穿過在基板上形成的一或多個(gè)材料層。該等方法可包括iv)向半導(dǎo)體處理腔室的處理區(qū)域提供閃蒸前體。該等方法可包括v)從基板移除蝕刻劑副產(chǎn)物。該等方法可包括vi)向半導(dǎo)體處理腔室的處理區(qū)域提供含碳前體。該等方法可包括vii)產(chǎn)生含碳前體的等離子體流出物。該等方法可包括viii)在基板上形成含碳材料。含碳材料可以襯于至少部分地延伸穿過在基板上形成的一或多個(gè)材料層的特征的第一部分。該等方法可包括ix)重復(fù)操作i)至viii)至少五個(gè)循環(huán)。

4、在一些實(shí)施方式中，該一或多種蝕刻劑前體可包括含氧前體和含氟前體。該含碳前體可包括含碳、氫、及氟的前體。該等方法可包括在提供閃蒸前體或提供含碳前體的同時(shí)，向處理區(qū)域提供氬氣。該特征的臨界尺寸可以是小于或約550nm。該等方法可包括在操作i)至viii)中的任一者期間脈沖等離子體功率，其中該等離子體功率的頻率為小于或約500hz。

5、本技術(shù)的一些實(shí)施方式涵蓋半導(dǎo)體處理方法。該等方法可包括蝕刻設(shè)置在半導(dǎo)體處理腔室的處理區(qū)域內(nèi)的基板中的特征。該特征可以至少部分地延伸穿過在基板上形成的一或多個(gè)交替的材料層。該等方法可包括向半導(dǎo)體處理腔室的處理區(qū)域提供碳氟化合物前體。該等方法可包括產(chǎn)生碳氟化合物前體的等離子體流出物。碳氟化合物前體的等離子體流出物可以在小于或約1,500w的等離子體功率下產(chǎn)生。該等方法可包括使基板與碳氟化合物前體的等離子體流出物接觸。該等方法可包括在基板上形成聚合含碳材料。聚合含碳材料可以襯于特征，該特征至少部分地延伸穿過在基板上形成的一或多個(gè)交替的材料層。

6、在一些實(shí)施方式中，該基板包括上覆于一或多個(gè)交替材料層的掩模材料。聚合含碳材料的厚度可為小于或約30nm。該特征可由大于或約40:1的深寬比表征。

7、與習(xí)知系統(tǒng)和技術(shù)相比，此種技術(shù)可以提供許多益處。例如，該等工藝和結(jié)構(gòu)可以保護(hù)免受蝕刻操作期間的缺陷形成。另外，本技術(shù)的實(shí)施方式的操作可以改善穿過疊層的內(nèi)存孔形成，從而允許在處理期間蝕刻更多的層對(duì)。結(jié)合以下描述及附圖，更詳細(xì)地描述了該等及其他實(shí)施方式以及它們的許多優(yōu)點(diǎn)及特征。

技術(shù)特征：

1.一種半導(dǎo)體處理方法，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體處理方法，其中所述特征由大于或約10:1的深寬比表征。

3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體處理方法，其中在所述基板上形成的所述一或多個(gè)材料層包括氧化物材料和氮化物材料的交替層。

4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體處理方法，進(jìn)一步包括：

5.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體處理方法，進(jìn)一步包括：

6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體處理方法，其中所述含碳前體包括碳氟化合物。

7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體處理方法，其中所述含碳前體的所述等離子體流出物在小于或約2,000w的等離子體功率下產(chǎn)生。

8.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體處理方法，進(jìn)一步包括：

9.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體處理方法，進(jìn)一步包括：

10.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體處理方法，其中：

11.一種半導(dǎo)體處理方法，包括：

12.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體處理方法，其中所述一或多種蝕刻劑前體包括含氧前體和含氟前體。

13.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體處理方法，其中所述含碳前體包括含碳、氫和氟的前體。

14.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體處理方法，進(jìn)一步包括：

15.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體處理方法，其中所述特征的臨界尺寸為小于或約550nm。

16.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體處理方法，進(jìn)一步包括：

17.一種半導(dǎo)體處理方法，包括：

18.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體處理方法，其中所述基板包括上覆于所述一或多個(gè)交替材料層的掩模材料。

19.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體處理方法，其中所述聚合含碳材料的厚度為小于或約30nm。

20.如權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體處理方法，其中所述特征由大于或約40:1的深寬比表征。

技術(shù)總結(jié)
半導(dǎo)體處理的例示性方法可包括蝕刻設(shè)置在半導(dǎo)體處理腔室的處理區(qū)域內(nèi)的基板中的特征的第一部分。特征的第一部分可以至少部分地延伸穿過在基板上形成的一或多個(gè)材料層。所述方法可包括向半導(dǎo)體處理腔室的處理區(qū)域提供含碳前體。所述方法可包括產(chǎn)生含碳前體的等離子體流出物。所述方法可包括使基板與含碳前體的等離子體流出物接觸。所述方法可以包括在基板上形成含碳材料。含碳材料可以襯于至少部分地延伸穿過在基板上形成的一或多個(gè)材料層的特征的第一部分。含碳材料可以在蝕刻特征的同一腔室中形成。

技術(shù)研發(fā)人員：周海龍,I·郭,O·P·朱伯特,Y·聞
受保護(hù)的技術(shù)使用者：應(yīng)用材料公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8