[发明专利]在氧化硅存在下硅表面上氧化硅或氮化硅的选择性生长

权利要求书

1.一种用于选择性地在衬底的暴露的第一表面上沉积含硅介电材料的方法，该方法包括：

提供具有所述暴露的第一表面和暴露的第二表面的所述衬底，

所述暴露的第一表面具有选自由多晶硅、非晶硅、金属和具有单个仲胺封端基团的氮化硅组成的群组中的材料，并且

所述暴露的第二表面包含含硅材料，所述含硅材料具有选自羟基和伯胺的表面封端的基团；

在沉积所述含硅介电材料之前，将所述衬底暴露于与所述暴露的第二表面选择性反应的酰氯，以在所述暴露的第二表面上形成保护基团，所述酰氯具有以下化学结构

其中R₁是氢或烷基；并且

执行一个或多个热原子层沉积循环以选择性地在所述暴露的第一表面上沉积所述含硅介电材料，每个循环包括：

将所述衬底暴露于被选择以吸附到所述衬底的所述暴露的第一表面上的含硅前体，以及

将所述衬底暴露于第二反应物以选择性地在所述衬底的所述暴露的第一表面上形成所述含硅介电材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述含硅介电材料是氮化硅。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二反应物选自氨和具有以下化学结构的肼：

其中R₂、R₃、R₄和R₅各自为氢或烷基。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述含硅前体选自卤化硅和氨基硅烷。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述含硅介电材料是氧化硅。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第二反应物是弱氧化剂。

7.根据权利要求5所述的方法，其中所述第二反应物选自水、过氧化氢和臭氧。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述酰氯是乙酰氯。

9.根据权利要求1所述的方法，其还包括：在提供所述衬底之前，沉积氮化硅以形成未处理的氮化硅表面；以及将所述未处理的氮化硅表面暴露于氨气和氢气的混合物中并点燃等离子体持续介于约1秒和约10秒之间的时间，以形成包含伯胺基团的所述暴露的第二表面。

10.根据权利要求9所述的方法，其中在所述氨气和氢气的混合物中的氨气的量小于约1体积％。

11.根据权利要求1所述的方法，其还包括：在提供所述衬底之前，沉积氮化硅以形成未处理的氮化硅表面；以及将所述未处理的氮化硅表面暴露于氮气和氢气的混合物中并点燃等离子体持续介于约1秒和约10秒之间的时间，以形成包含伯胺基团的所述暴露的第二表面。

12.根据权利要求11所述的方法，其中在所述氮气和氢气的混合物中的氮气的量小于约1体积％。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述暴露的第二表面包含在大于约500℃的沉积温度下通过化学气相沉积而沉积的氮化硅的表面封端的伯胺基团。