本公开案的实施例大致涉及处理基板的方法,且更具体来说,涉及基板上的选择性金属沉积。
背景技术:
1、金属硅化物通常在形成集成电路的半导体基板的处理期间形成,例如,在源极/漏极接触区域中形成,以降低接触电阻率。在传统的cvd金属硅化物沉积处理中,金属前体与载体气体混合以产生含有金属前体的等离子体。然而,这种等离子体可能具有腐蚀性,并且对硬件可靠性具有挑战性。例如,含有金属前体的等离子体可以是pecvd等离子体,而导致腔室壁上不期望的沉积、引起粒子问题、并且导致含有金属前体的等离子体的不可控制的活化。不期望的沉积及粒子问题需要更多的处理腔室停机时间来维修或清洁硬件。
2、因此,发明人在此提供了在基板上沉积金属硅化物的改良的方法的实施例。
技术实现思路
1、本文提供了在基板上沉积金属硅化物的方法。在一些实施例中,一种在具有含硅表面的基板上沉积金属硅化物的方法,包括:在化学气相沉积(cvd)腔室中的等离子体区域中产生包含第一气体的等离子体,其中等离子体区域设置在盖加热器及喷淋头之间;使第一气体流动通过喷淋头的多个第一开口至cvd腔室中设置于喷淋头与基板之间的活化区域;使包含处于非等离子体状态的金属前体的第二气体流动通过喷淋头的多个第二开口至活化区域,其中多个第二开口在喷淋头中流体独立于多个第一开口;将第一气体与第二气体混合,以在活化区域中活化第二气体;及将基板的含硅表面暴露至活化的第二气体。
2、在一些实施例中,一种在基板上沉积硅化钛的方法,包括:在化学气相沉积(cvd)腔室中的等离子体区域中产生包含第一气体的等离子体,第一气体包括氩气,其中等离子体区域设置在盖加热器及喷淋头之间;使第一气体流动通过喷淋头的多个第一开口至cvd腔室中设置于喷淋头与基板之间的活化区域;使包含处于非等离子体状态的钛前体的第二气体流动通过喷淋头的多个第二开口至活化区域,其中多个第二开口在喷淋头中流体独立于多个第一开口;将第一气体与第二气体混合,以在活化区域中活化第二气体,以形成钛前体的自由基;及将基板的硅表面暴露至钛前体的自由基,以在基板上沉积硅化钛。
3、在一些实施例中,一种在基板上沉积硅化钛的方法,包括:施加rf功率至化学气相沉积(cvd)腔室中的喷淋头或盖加热器;使包括氩气及氢气的第一气体在设置于盖加热器及喷淋头之间的等离子体区域中流动,以形成包含第一气体的等离子体;使第一气体流动通过喷淋头的多个第一开口至cvd腔室中设置于喷淋头与基板之间的活化区域;使包含处于非等离子体状态的四氯化钛(ticl4)的第二气体流动通过喷淋头的多个第二开口至活化区域,其中多个第二开口在喷淋头中流体独立于多个第一开口;将第一气体与第二气体混合,以在活化区域中活化第二气体,以形成三氯化钛(ticl3)自由基,其中活化区域中的压力介于约2 torr至约10 torr之间;及将ticl3自由基暴露至基板,以在基板上形成硅化钛。
4、以下描述本公开案的其他及进一步的实施例。
1.一种在具有含硅表面的基板上沉积金属硅化物的方法,包含以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其中在所述活化区域中的压力介于约2 torr至约10torr之间。
3.根据权利要求1所述的方法,进一步包含以下步骤:将所述盖加热器维持在约300至约600摄氏度的温度下。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述金属前体包含金属卤化物。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一气体包含以下一或更多者:惰性气体、氮气、氢气或氨气。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法,进一步包含以下步骤:施加rf功率至所述盖加热器或所述喷淋头,以在所述等离子体区域中产生电场。
7.根据权利要求6所述的方法,其中所述电场不延伸至所述活化区域。
8.根据权利要求1至5任一项所述的方法,进一步包含第二喷淋头,设置于所述喷淋头及所述基板之间,其中所述活化区域设置于所述喷淋头及所述第二喷淋头之间。
9.根据权利要求1至5任一项所述的方法,其中所述多个第开口具有圆锥形剖面形状,以提升交叉流动(crossflow)。
10.根据权利要求1至5任一项所述的方法,其中所述第一气体在所述等离子体区域中包括惰性气体,其中所述金属前体为钛前体,其中将所述第一气体与所述第二气体混合形成所述钛前体的自由基;且其中将所述含硅表面暴露至活化的所述第二气体在所述基板上形成硅化钛。
11.根据权利要求10所述的方法,其中所述第一气体进一步包含氢气或氮气。
12.根据权利要求10所述的方法,其中所述第一气体产生基本上防止所述钛前体进入所述等离子体区域的气体帘幕。
13.根据权利要求10所述的方法,进一步包含以下步骤:施加rf功率至所述盖加热器或所述喷淋头,以在所述等离子体区域中产生电场。
14.根据权利要求10所述的方法,进一步包含以下步骤:将在其上设置有所述基板的基板支撑件接地。
15.根据权利要求10所述的方法,其中所述等离子体为电感耦合等离子体。
16.根据权利要求1至5任一项所述的方法,进一步包含以下步骤:
17.根据权利要求16所述的方法,其中在所述第一气体中氩气对氢气的体积比为约3.5至约4.5。
18.根据权利要求16所述的方法,其中所述第一气体脉冲地通过所述多个第一开口。
19.根据权利要求16所述的方法,其中所述第二气体不暴露至所述等离子体区域。
20.根据权利要求16所述的方法,其中所述rf功率为约600至约1000瓦。