[发明专利]等离子体活化保形电介质膜沉积的方法和装置

权利要求书

1.一种在反应室中在衬底表面上沉积膜的方法，所述方法包括：

(a)在允许第一反应物吸附到所述衬底表面的条件下将所述第一反应物引入所述反应室；

(b)在所述第一反应物被吸附在所述衬底表面上的同时，将第二反应物引入所述反应室；

(c)将所述衬底表面暴露于等离子体以驱动所述衬底表面上的所述第一和所述第二反应物之间的反应以形成所述膜的一部分；

(d)重复(a)-(c)至少一次；

(e)在允许包含掺杂剂的材料接触所述膜的暴露表面的条件下，将所述包含掺杂剂的材料引入所述反应室，而在(a)-(d)中不引入，以及

(f)将掺杂剂从所述包含掺杂剂的材料引入所述膜，其中将所述掺杂剂引入所述膜中包括包含掺杂剂的材料或不含掺杂剂的物质的等离子体暴露。

2.根据权利要求1所述的方法，其还包括：

(g)在(e)或(f)之后重复(a)-(c)。

3.根据权利要求1所述的方法，其还包括

(g)重复(a)-(e)。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在(a)-(c)中沉积的膜的量为介于0.5至1埃之间。

5.根据权利要求1所述的方法，其还包括从所述膜驱动所述掺杂剂到所述膜驻留的所述衬底表面的特征中。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，从所述膜驱动所述掺杂剂包括对所述膜进行退火处理。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述膜驻留在所述衬底表面的三维特征上，并且其中，从所述膜驱动所述掺杂剂使所述掺杂剂保形扩散到所述特征中。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述特征具有不大于40纳米的宽度。

9.根据权利要求1所述的方法，其还包括在将所述衬底表面暴露于等离子体之前从所述反应室清除所述第二反应物。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述清除包括使含有氧化剂的气体流入所述反应室。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一和第二反应物以气相共存于所述反应室中，并且其中在所述反应室中所述第一和第二反应物直至在(c)中暴露于等离子体中才会明显相互反应。

12.根据权利要求1所述的方法，其中将所述掺杂剂引入所述膜，包括将所述含有掺杂剂的材料暴露在等离子体中。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一反应物是氧化剂。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述氧化剂是一氧化二氮。

15.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二反应物选自：烷氨基硅烷(SiH_x(NR₂)_4-x)中，其中x＝1-3，并且R包括烷基，和

卤代硅烷(SiH_xY_4-x)，其中x＝1-3，以及Y包括Cl、Br和I。

16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二反应物是BTBAS。

17.根据权利要求1所述的方法，其中所述包含掺杂剂的材料选自膦、砷化氢、烷基硼、烷基镓烷、烷基膦、卤化磷、卤化砷、卤化镓、卤化硼、烷基硼、和乙硼烷。

18.根据权利要求1所述的方法，其中所述膜是电介质膜。

19.根据权利要求1所述的方法，其中所述膜总厚度为介于10-100埃之间。

20.根据权利要求1所述的方法，其中，掺杂剂在所述膜中的浓度按重量计为介于0.01％至10％之间。

21.根据权利要求1所述的方法，其还包括：

将光致抗蚀剂施加到所述衬底表面上；

将所述光致抗蚀剂暴露于光；

图案化该抗蚀剂并转印图案到所述衬底表面；和

选择性地从所述衬底表面去除所述光致抗蚀剂。