(57)【要約】【課題】選択的なＳｉＯ２堆積を用いた自己整合コンタクトの形成方法を提供する。【解決手段】選択的なＳｉＯ２堆積を用いた自己整合コンタクトの形成方法が種々の実施形態において記載される。方法は、誘電体層面及び金属含有面を含む平坦化した基板を提供するステップと、前記誘電体層面を金属含有触媒層でコーティングするステップと、前記平坦化した基板を、シラノールガスを含むプロセスガスに期間中、露出するステップであって、ＳｉＯ２層を前記誘電体層面上の前記金属含有触媒層上に選択的に堆積するステップと、を含む。一実施形態によれば、方法は、エッチング停止層を前記ＳｉＯ２層上及び前記金属含有面上に堆積するステップと、層間絶縁層を前記平坦化した基板上に堆積するステップと、凹型フィーチャを前記層間絶縁層内でエッチングし、前記金属含有面より上の前記エッチング停止層で停止するステップと、前記凹型フィーチャを金属で充填するステップと、をさらに含む。【選択図】図１Ｃ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理方法であって、
誘電体層面及び金属含有面を含む平坦化した基板を提供するステップと、
前記誘電体層面を金属含有触媒層でコーティングするステップと、
前記平坦化した基板を、ＳｉＯ２層を前記誘電体層面上の前記金属含有触媒層上に選択的に堆積するシラノールガスを含むプロセスガスにある期間中、露出するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記平坦化した基板を、前記シラノールガスを含む前記プロセスガスに露出する前記ステップは、酸化及び加水分解剤なしで、約１５０℃以下の基板温度で実行される、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
エッチング停止層を前記ＳｉＯ２層上及び前記金属含有面上に堆積するステップをさらに含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
層間絶縁層を前記平坦化した基板上に堆積するステップと、
凹型フィーチャを前記層間絶縁層内でエッチングし、前記金属含有面より上の前記エッチング停止層で停止するステップと、
前記凹型フィーチャを金属で充填するステップと、
をさらに含む、
請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記エッチング停止層は、Ａｌ２Ｏ３を含む、
請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記ＳｉＯ２層は、ＳｉＯ２の隆起したフィーチャを前記金属含有面に隣接して形成する、
請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記シラノールガスは、トリス（ｔｅｒｔ−ペントキシ）シラノール、トリス（ｔｅｒｔ−ブトキシ）シラノール及びビス（ｔｅｒｔ−ブトキシ）（イソプロポキシ）シラノールからなる群から選択される、
請求項１に記載の方法。
【請求項８】
基板温度は、前記露出するステップの間、約１５０℃以下である、
請求項１に記載の方法。
【請求項９】
基板温度は、前記露出するステップの間、約１００℃以下である、
請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記プロセスガスは、シラノールガス及び不活性ガスからなる、
請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記ＳｉＯ２層は、前記金属含有触媒層上に自己制限プロセスで堆積される、
請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記ＳｉＯ２層の厚さは、約５ｎｍである、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記露出するステップは、
前記平坦化した基板を、より薄い追加のＳｉＯ２層を前記金属含有面上に堆積する前記シラノールガスを含む前記プロセスガスに追加のある期間中、露出するステップと、
エッチングプロセスにて、前記追加のＳｉＯ２層を前記金属含有面から除去するステップと、
をさらに含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記コーティングするステップ、前記露出するステップ及び前記除去するステップを少なくとも一回繰り返し、前記誘電体層面上の前記ＳｉＯ２層の厚さを増加するステップをさらに含む、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
基板処理方法であって、
誘電体層面及び金属含有面を含む平坦化した基板を提供するステップと、
前記誘電体層面を金属含有触媒層でコーティングするステップと、
前記平坦化した基板を、シラノールガスを含むプロセスガスに期間中、酸化及び加水分解剤なしで、約１５０℃以下の基板温度で露出するステップであって、前記金属含有面に対して、ＳｉＯ２層を前記誘電体層面上に選択的に堆積するステップと、
エッチング停止層を前記ＳｉＯ２層上及び前記金属含有面上に堆積するステップと、
層間絶縁層を前記平坦化した基板上に堆積するステップと、
凹型フィーチャを前記層間絶縁層内でエッチングし、前記金属含有面より上の前記エッチング停止層上で停止するステップと、
前記凹型フィーチャを金属で充填するステップと、
を含む方法。
【請求項１６】
前記エッチング停止層は、Ａｌ２Ｏ３を含む、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ＳｉＯ２層は、ＳｉＯ２の隆起したフィーチャを前記金属含有面に隣接して形成する、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
基板処理方法であって、
誘電体層面及び金属含有面を含む平坦化した基板を提供するステップと、
前記誘電体層面を第１の金属含有触媒層でコーティングするステップと、
前記平坦化した基板を、ＳｉＯ２層を前記誘電体層面上に堆積し、より薄い追加のＳｉＯ２層を前記金属含有面上に堆積するシラノールガスを含むプロセスガスにある期間中、酸化及び加水分解剤なしで、約１５０℃以下の基板温度で露出するステップと、
エッチングプロセスにて、前記追加のＳｉＯ２層を前記金属含有面から除去するステップと、
前記コーティングするステップ、前記露出するステップ及び前記除去するステップを少なくとも一回繰り返し、前記誘電体層面上の前記ＳｉＯ２層の厚さを増加するステップと、
を含む方法。
【請求項１９】
前記エッチング停止層は、Ａｌ２Ｏ３を含む、
請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記ＳｉＯ２層は、ＳｉＯ２の隆起したフィーチャを前記金属含有面に隣接して形成する、
請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
この出願は、２０１７年２月１４日に出願された米国仮特許出願番号第６２／４５８，８５８号に関するものであり、この優先権を主張し、その全内容は、参照によって本願明細書に組み込まれる。
【０００２】
技術分野
本発明は、基板を処理するための方法に関するものであり、特には、選択的なＳｉＯ２堆積を用いて、自己整合コンタクトを形成するための方法に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
金属酸化物半導体（ＭＯＳ）トランジスタ、例えば、ＭＯＳ電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）は、集積回路の製造において一般に用いられる。ＭＯＳトランジスタは、いくつかの構成要素、例えば、ゲート電極、ゲート誘電体層、スペーサ、及び、ソース及びドレイン拡散領域を含む。層間絶縁膜（ＩＬＤ）は、典型的にはＭＯＳトランジスタ上に形成され、拡散領域をカバーする。
【０００４】
ＭＯＳトランジスタとの電気接続は、典型的には金属、例えば、タングステンから形成されるコンタクトプラグを介して行われる。コンタクトプラグは、最初にＩＬＤ層をパターンニングし、ビアを拡散領域まで形成することにより製造されてもよい。パターニングプロセスは、一般的に、フォトリソグラフィープロセスである。次に、金属は、ビア内に堆積され、コンタクトプラグを形成する。別々のコンタクトプラグは、同一又は類似のプロセスを用いてゲート電極まで形成される。
【０００５】
コンタクトプラグの製造中に発生しうる１つの問題は、コンタクトとゲートとの短絡の形成である。コンタクトとゲートとの短絡は、コンタクトプラグが正しく整合せず、ゲート電極と電気的に接触するときに発生する短絡回路である。コンタクトとゲートとの短絡を防止する１つの従来の方法は、レジストレーション（ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ）及び臨界寸法（ＣＤ）を制御することによるものである。都合の悪いことに、小さいゲートピッチを有するトランジスタのために、ゲート及びコンタクト寸法のための厳格なＣＤ制御は、製造可能なプロセスウィンドウを制限する。それゆえ、コンタクトがゲートに短絡する可能性は非常に高い。トランジスタのゲートピッチ寸法がさらに縮小されると、臨界寸法がより小さくなるので、この問題はより一般的になる。
【０００６】
自己整合パターニングは、オーバレイ駆動パターニングに置換する必要があり、その費用効果的な縮小は、ＥＵＶ導入後にさえ継続しうる。薄膜の選択的な堆積は、大いに縮小された技術ノードをパターニングする際の鍵となるステップである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
選択的なＳｉＯ２堆積を用いた自己整合コンタクトを形成する方法は、各種実施形態に記載されている。一実施形態によれば、方法は、誘電体層面及び金属含有面を含む平坦化した基板を提供するステップと、誘電体層面を金属含有触媒層でコーティングするステップと、平坦化した基板を、シラノールガスを含むプロセスガスに期間中、露出するステップであって、ＳｉＯ２層を誘電体層面上の金属含有触媒層上に選択的に堆積するステップと、を含む。
【０００８】
一実施形態によれば、方法は、エッチング停止層をＳｉＯ２層上及び金属含有面上に堆積するステップと、層間絶縁層を平坦化した基板上に堆積するステップと、凹型フィーチャを層間絶縁層内でエッチングし、金属含有面より上のエッチング停止層上で停止するステップと、凹型フィーチャを金属で充填するステップと、をさらに含む。
【０００９】
一実施形態によれば、方法は、誘電体層面及び金属含有面を含む平坦化した基板を提供するステップと、誘電体層面を第１の金属含有触媒層でコーティングするステップと、平坦化した基板を、シラノールガスを含むプロセスガスに期間中、露出するステップであって、ＳｉＯ２層を誘電体層面上に堆積し、より薄い追加のＳｉＯ２層を金属含有面上に堆積するステップと、を含み、露出するステップは、酸化及び加水分解剤なしで、約１５０℃以下の基板温度で実行される。方法は、エッチングプロセスにて、追加のＳｉＯ２層を金属含有面から除去するステップと、コーティングするステップ、露出するステップ及び除去するステップを少なくとも一回繰り返し、誘電体層面上のＳｉＯ２層の厚さを増加するステップと、をさらに含む。
【００１０】
この明細書に組み込まれ、一部を構成する添付の図面は、上述した本発明の一般的説明及び以下の詳細な説明とともに本発明の実施形態を示し、本発明を説明するように機能する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１Ａから図１Ｆは、本発明の一実施形態に従って、基板を処理する方法を断面図によって概略的に示す。
【図２】図２Ａから図２Ｆは、本発明の一実施形態に従って、基板を処理する方法を断面図によって概略的に示す。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に従って、基板に選択的に堆積されるＳｉＯ２膜の断面透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）画像を示す。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に従って、基板に堆積されるＳｉＯ２膜の断面ＴＥＭ画像を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
ゲートピッチの縮小によって生じる１つの問題は、コンタクトとゲートとの短絡の可能性である。この種のコンタクトが発生すると、ＭＯＳトランジスタを効果的に破壊する短絡が作成される。短絡を減少する現在の方法は、レジストレーションを制御し、より小さい臨界寸法でコンタクトをパターニングすることを含む。しかしながら、ゲートピッチが縮小してきたので、レジストレーション要件は、既存の技術によって満たすのが非常に困難になっている。
【００１３】
一実施形態によれば、ＭＯＳトランジスタの製造の間、コンタクトとゲートとの短絡の可能性を減少するための方法が記載されている。以下の説明では、例示的実施態様のさまざまな態様は、当業者によって、自分たちの仕事の要旨を他の当業者に伝えるために一般に使用される用語を用いて記載されている。しかしながら、本発明が、記載されている態様のいくつかのみによって実行されてもよいということは、当業者にとって明らかである。説明のために、特定の数、材料及び構成は、例示的実施態様の完全な理解を提供するために記載される。しかしながら、本発明が具体的な詳細なしで実行されてもよいということは、当業者にとって明らかである。他の例において、周知のフィーチャは、例示的実施態様を分かりにくくしないために省略又は単純化される。
【００１４】
図１Ａから図１Ｆは、本発明の一実施形態に従って、基板を処理する方法を断面図によって概略的に示す。図１Ａに示される典型的な平坦化した基板１００は、一般に半導体装置において見られるさまざまな材料層を含むが、本発明の実施形態は、より単純な半導体装置に適用されてもよいし、又は、より高度な半導体装置に適用されてもよい。平坦化した基板１００は、酸化物層１０２（例えば、ＳｉＯ２）、窒化層１０４（例えば、ＳｉＮ）、ゲートコンタクト層１０６、キャップ層１０８（例えば、ＳｉＮ又はＳｉＣＮ）、ソース／ドレイン層１１２（例えば、Ｓｉ又はＳｉＣ）、露出した誘電体層面１２０を有する誘電体層１１０（例えば、ＳｉＯ２）、露出した金属含有面１２４を有する金属含有層１１４（例えば、トレンチ・ケイ素化合物層：ＣｏＳｉ２、ＮｉＳｉ又はＭｏＳｉ２）を含む。例示的な平坦化した基板１００において、金属含有層１１４は、コンタクト領域の一部でもよく、ゲート酸化層１１６は、さらなる処理の間、コンタクトとゲートとの短絡の傾向があるゲート領域の一部でもよい。平坦化した基板１００は、化学機械研磨（ＣＭＰ）プロセスを使用して準備されてもよい。
【００１５】
図１Ｂは、誘電体層面１２０を金属含有触媒層１１８でコーティングした後の平坦化した基板１００を示す。誘電体層面１２０は、水酸基（−ＯＨ）によって終端処理されてもよく、水酸基（−ＯＨ）は、金属含有面１２４上と比較して、誘電体層面１２０上における良好なコーティング選択性を提供する。本発明のいくつかの実施形態によれば、金属含有触媒層１１８は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、又は、アルミニウム及びチタンの両方を備えてもよい。一実施形態によれば、金属含有触媒層１１８は、Ａｌ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、ＡｌＯＮ、Ａｌ含有前駆体、Ａｌ含有合金、ＣｕＡｌ、ＴｉＡｌＮ、ＴａＡｌＮ、Ｔｉ、ＴｉＡｌＣ、ＴｉＯ２、ＴｉＯＮ、ＴｉＮ、Ｔｉ含有前駆体、Ｔｉ含有合金及びこれらの組み合わせからなる群から選択されてもよい。金属含有触媒層１１８は、平坦化した基板１００を金属含有前駆体蒸気及びオプションで酸素含有ガス及び／又は窒素含有ガスに露出することによって形成されてもよい。一実施形態によれば、露出することは、平坦化した基板１００を、金属含有触媒層１１８に優先して吸着する金属含有ガスパルスに露出することによって進行してもよく、金属含有触媒層１１８は、誘電体層面１２０上の約１つの単分子層の厚さである。金属は、平坦化した基板１００の表面に影響を及ぼし、単分子層の厚さ未満の化学吸着層を形成してもよい。一例では、金属含有触媒層１１８は、吸着された金属含有前駆体、例えば、トリメチル・アルミニウム（ＴＭＡ、ＡｌＭｅ３）を含んでもよい。
【００１６】
本発明の実施形態は、多種多様なＡｌ含有前駆体を利用してもよい。例えば、多くのアルミニウム前駆体は、式：
ＡｌＬ１Ｌ２Ｌ３Ｄｘ
を有し、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、個々のアニオン性配位子であり、Ｄは、中性のドナー配位子であり、ｘは、０、１又は２とすることができる。Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３配位子の各々は、アルコキシド、ハロゲン化物、アリールオキシド、アミド、シクロペンタジエニル、アルキル、シリル、アミジナート、β−ジケトナート、ケトイミナート、シラノエート及びカルボン酸塩の群から個々に選択されてもよい。Ｄ配位子は、エーテル、フラン、ピリジン、ピロール、ピロリジン、アミン、クラウンエーテル、グライム及びニトリルの群から選択されてもよい。
【００１７】
アルミニウム前駆体の他の例は、ＡｌＭｅ３、ＡｌＥｔ３、ＡｌＭｅ２Ｈ、［Ａｌ（ＯｓＢｕ）３］４、Ａｌ（ＣＨ３ＣＯＣＨＣＯＣＨ３）３、ＡｌＣｌ３、ＡｌＢｒ３、ＡｌＩ３、Ａｌ（ＯｉＰｒ）３、［Ａｌ（ＮＭｅ２）３］２、Ａｌ（ｉＢｕ）２Ｃｌ、Ａｌ（ｉＢｕ）３、Ａｌ（ｉＢｕ）２Ｈ、ＡｌＥｔ２Ｃｌ、Ｅｔ３Ａｌ２（ＯｓＢｕ）３及びＡｌ（ＴＨＤ）３を含む。
【００１８】
本発明の実施形態は、多種多様なＴｉ含有前駆体を利用してもよい。例は、「Ｔｉ−Ｎ」分子内結合を有するＴｉ含有前駆体を含み、Ｔｉ（ＮＥｔ２）４（ＴＤＥＡＴ）、Ｔｉ（ＮＭｅＥｔ）４（ＴＥＭＡＴ）及びＴｉ（ＮＭｅ２）４（ＴＤＭＡＴ）を含む。他の例は、「Ｔｉ−Ｃ」分子内結合を含むＴｉ含有前駆体を含み、Ｔｉ（ＣＯＣＨ３）（η５−Ｃ５Ｈ５）２Ｃｌ、Ｔｉ（η５−Ｃ５Ｈ５）Ｃｌ２、Ｔｉ（η５−Ｃ５Ｈ５）Ｃｌ３、Ｔｉ（η５−Ｃ５Ｈ５）２Ｃｌ２、Ｔｉ（η５−Ｃ５（ＣＨ３）５）Ｃｌ３、Ｔｉ（ＣＨ３）（η５−Ｃ５Ｈ５）２Ｃｌ、Ｔｉ（η５−Ｃ９Ｈ７）２Ｃｌ２、Ｔｉ（（η５−Ｃ５（ＣＨ３）５）２Ｃｌ、Ｔｉ（（η５−Ｃ５（ＣＨ３）５）２Ｃｌ２、Ｔｉ（η５−Ｃ５Ｈ５）２（μ−Ｃｌ）２、Ｔｉ（η５−Ｃ５Ｈ５）２（ＣＯ）２、Ｔｉ（ＣＨ３）３（η５−Ｃ５Ｈ５）、Ｔｉ（ＣＨ３）２（η５−Ｃ５Ｈ５）２、Ｔｉ（ＣＨ３）４、Ｔｉ（η５−Ｃ５Ｈ５）（η７−Ｃ７Ｈ７）、Ｔｉ（η５−Ｃ５Ｈ５）（η８−Ｃ８Ｈ８）、Ｔｉ（Ｃ５Ｈ５）２（η５−Ｃ５Ｈ５）２、Ｔｉ（（Ｃ５Ｈ５）２）２（η−Ｈ）２、Ｔｉ（η５−Ｃ５（ＣＨ３）５）２、Ｔｉ（η５−Ｃ５（ＣＨ３）５）２（Ｈ）２及びＴｉ（ＣＨ３）２（η５−Ｃ５（ＣＨ３）５）２である。ＴｉＣｌ４は、「Ｔｉ−ハロゲン」結合を含むハロゲン化チタン前駆体の例である。
【００１９】
図１Ｃを次に参照すると、平坦化した基板１００を、シラノールガスを含むプロセスガスに露出することによって、ＳｉＯ２膜１３０は、金属含有面１２４に対して（金属含有面１２４には堆積されずに）、金属含有触媒層１１８上に選択的に堆積される。本発明の実施形態によれば、金属含有触媒層１１８は、シラノールガスからのＳｉＯ２膜１３０の選択的な堆積に触媒作用を及ぼし、この触媒効果は、堆積されたＳｉＯ２膜１３０が約５ｎｍの厚さになるまで観察される。プロセスガスへの露出は、金属含有面１２４上の意味のあるＳｉＯ２堆積を生じない期間中、実行されてもよい。本発明の実施形態によれば、平坦化した基板１００は、酸化及び加水分解剤なしで、シラノールガスを含むプロセスガスに露出される。いくつかの実施形態によれば、シラノールガスは、トリス（ｔｅｒｔ−ペントキシ）シラノール（ＴＰＳＯＬ）、トリス（ｔｅｒｔ−ブトキシ）シラノール及びビス（ｔｅｒｔ−ブトキシ）（イソプロポキシ）シラノールからなる群から選択されてもよい。
【００２０】
発明者らは、酸化及び加水分解剤がＳｉＯ２膜堆積のために必要でないということを発見した。いくつかの例では、プロセスガスは、不活性ガス、例えば、アルゴンをさらに含んでもよい。一実施形態では、プロセスガスは、シラノールガス及び不活性ガスからなってもよい。さらに、一実施形態によれば、基板温度は、露出する間、約１５０℃以下でもよい。他の実施形態では、基板温度は、約１２０℃以下でもよい。さらに他の実施形態では、基板温度は、約１００℃以下でもよい。
【００２１】
図１Ｄは、エッチング停止層１４０をＳｉＯ２膜１３０上及び金属含有面１２４上に堆積した後の平坦化した基板１００を示す。エッチング停止層１４０は、例えば、Ａｌ２Ｏ３を含むことができる。
【００２２】
平坦化した基板１００のさらなる処理は、層間絶縁層（ＩＤＬ）１５０を堆積し、ＩＤＬ１５０内のフィーチャをエッチングし、エッチングをエッチング停止層１４０上で停止することを含むことができる。その後、バリア層１５８がフィーチャ内に堆積され、フィーチャは金属で充填される。一例では、金属充填フィーチャ１６０は、タングステン（Ｗ）、ルテニウム（Ｒｕ）、銅（Ｃｕ）又はコバルト（Ｃｏ）を含むことができる。図１Ｅに概略的に示されるように、金属充填フィーチャ１６０は、下にある金属含有層１１４及びゲート酸化層１１６と整合しなくてもよい。これは、金属充填フィーチャ１６０の各々の間の間隔を増加するための意図的な不整合に起因する場合もあるし、又は、重ね合わせ誤差による意図的でない不整合に起因する場合もある。発明者らは、誘電体層１１０上の選択的に堆積されるＳｉＯ２膜１３０が、金属含有層１１４及びゲート酸化層１１６が金属充填フィーチャ１６０により短絡する可能性を大いに減少するということに気付いた。
【００２３】
図１Ｆは、平坦化した基板１００のさらなる処理を示し、さらなる処理は、金属充填フィーチャ１６０内のホールのエッチングと、バリア層１６８及び金属膜１７０のホール内の堆積と、を含む。一例では、金属膜１７０は、銅（Ｃｕ）を含むことができる。
【００２４】
図２Ａから図２Ｆは、本発明の一実施形態に従って、基板を処理する方法を断面図によって概略的に示す。図１Ｂの平坦化した基板１００は、図２Ａの平坦化した基板２００として再現された。図２Ａは、誘電体層面１２０を金属含有触媒層１１８でコーティングした後の平坦化した基板２００を示す。誘電体層面１２０は、水酸基（−ＯＨ）によって終端処理されてもよく、水酸基（−ＯＨ）は、金属含有面１２４と比較して、誘電体層面１２０上における良好なコーティング選択性を提供する。
【００２５】
図２Ｂを次に参照すると、平坦化した基板２００を、シラノールガスを含むプロセスガスに露出することによって、ＳｉＯ２膜１３０は金属含有触媒層１１８上に堆積され、より薄いＳｉＯ２膜１３２は金属含有面１２４上に堆積される。プロセスガスへの露出は、図１Ｃの選択的な堆積より長くてもよく、その結果、選択性が失われ、より薄いＳｉＯ２膜１３２が金属含有面１２４上に堆積される。
【００２６】
金属含有面１２４上の不必要なＳｉＯ２膜１３２は、エッチングプロセスにて、例えば、化学酸化物除去（ＣＯＲ）プロセスを用いることによって、又は、希釈フッ化水素（ＤＨＦ）溶液を用いることによって除去されてもよい。ＳｉＯ２膜１３０のいくらかの薄膜化は、ＳｉＯ２膜１３２の除去の間発生してもよい。結果として生じる平坦化した基板２００は、図２Ｃに示される。
【００２７】
誘電体層面１２０を金属含有触媒層１１８でコーティングすることと、シラノールガスを含むプロセスガスへの露出を用いたＳｉＯ２堆積プロセスと、エッチングプロセスと、は少なくとも一回繰り返され、ＳｉＯ２膜１３０の厚さを増加してもよい。図２Ｄは、プロセスを７回繰り返し、自己整合凹型フィーチャ１４２をＳｉＯ２膜１３０内に形成した後の平坦化した基板２００を示す。
【００２８】
図２Ｅに、平坦化した基板２００のさらなる処理が示され、さらなる処理は、バリア層１６４を凹型フィーチャ１４２内に堆積することと、凹型フィーチャ１４０を金属１６２で充填することと、を含む。金属１６２は、例えば、タングステン（Ｗ）、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）又はアルミニウム（Ａｌ）を含むことができる。
【００２９】
図２Ｆは、平坦化した基板２００のさらなる処理を示し、さらなる処理は、金属１６２内のホールのエッチングと、バリア層１７４及び金属膜１７２のホール内の堆積と、を含む。金属膜１７０は、例えば、タングステン（Ｗ）、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）又はアルミニウム（Ａｌ）を含むことができる。
【００３０】
図３は、平坦化した基板３０の断面ＴＥＭ画像を示す。ＳｉＯ２膜３０１は、ＴａＮバリア層３０４及びＷ金属プラグ３０２に対して、ＳｉＯ２層３００上に選択的に堆積された。ＳｉＯ２堆積は、Ｗ金属プラグ３０２上には観察されなかった。ＳｉＯ２堆積は、６秒ＴＭＡを露出した後、６０秒ＴＰＳＯＬを露出することによって実行された。
【００３１】
図４は、平坦化した基板４０の断面ＴＥＭ画像を示す。ＳｉＯ２膜４０１はＳｉＯ２層４００上に堆積され、より薄いＳｉＯ２膜４０３はＴａＮバリア層４０４及びＷ金属プラグ４０２上に堆積された。ＳｉＯ２膜４０１は、約８．２ｎｍの厚さを有し、ＳｉＯ２膜４０３は、約２．８ｎｍの厚さをＷ金属プラグ４０２上に有する。ＳｉＯ２堆積は、６回の堆積サイクルを用いて実行され、各サイクルは、６秒のＴＭＡの露出後の６０秒のＴＰＳＯＬの露出を含んでいた。
【００３２】
選択的なＳｉＯ２堆積を用いて自己整合コンタクトを形成するための基板処理方法の複数の実施形態が記載されてきた。本発明がその１つ又は複数の実施形態の説明により示され、実施形態がかなり詳細に記載されてきたが、実施形態は、いかなる形であれ、添付の請求項の範囲をこの種の詳細に制限することを意図しない。追加の利点及び変更態様は、当業者にとって容易に現れる。それゆえ、本発明のより広い態様は、具体的な詳細、代表的な装置及び方法ならびに図示及び記載された例に限定されるものではない。したがって、一般的な発明の概念を逸脱しない範囲でこの種の詳細から出発してもよい。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
2018133568.tif 000014
【図３】
2018133568.tif 000015
【図４】
2018133568.tif 000016
【外国語明細書】
2018133568000001.pdf