用于形成碳栓塞的系统和方法与流程

背景技术：

1、集成电路可经由区域选择性施加掩模(masking)、蚀刻及沉积的多次循环而被在制造在例如半导体晶片之类的衬底上。

技术实现思路

1、提供本技术实现要素：是为了以简化形式介绍构思的选择，这些构思将在下面的具体实施方式中进一步描述。本发明内容并非旨在识别所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。此外，所要求保护的主题不限于解决在本公开的任何部分中指出的任何或所有缺点的实现方案。

2、所公开的示例是关于在集成电路制造处理中在凹部中形成碳栓塞的系统和方法。一个示例提供一种制造工具，其包括：室；基座电极和喷头电极，其被设置在所述室中。该制造工具还包括进入所述室的一或更多气体入口以及相关联的流量控制硬件。该制造工具还包括真空泵系统和射频(rf)功率源，所述射频(rf)功率源被配置成在所述基座电极与所述喷头电极之间形成rf等离子体。该制造工具还包括：控制器，其包括处理器和存储器。所述存储器包括指令，所述指令能由所述处理器执行以：操作所述流量控制硬件，从而将含氢还原剂引进所述室，并且将碳氢化合物气体引进所述室。所述指令还能执行以操作所述rf功率源，从而在所述基座电极与所述喷头电极之间形成等离子体，以在单一等离子体沉积循环中且无中间碳移除处理的情况下在位于所述室的基座上的工件的凹部中完整沉积碳栓塞。

3、在一些这样的示例中，所述指令能够执行以操作所述rf功率源，从而提供具有5兆赫或更高的范围内的一或更多个频率的rf功率。

4、在一些这样的示例中，所述指令能够执行以操作所述rf功率源以提供rf功率，所述rf功率排除低于5兆赫的频率。

5、在一些这样的示例中，所述碳氢化合物气体包括炔类。

6、在一些这样的示例中，所述炔类包括乙炔。

7、在一些这样的示例中，所述指令能够执行以操作所述流量控制硬件，从而以20％至35％含氢还原剂的摩尔比将氢和所述碳氢化合物气体引进所述室。

8、在一些这样的示例中，所述指令能够进一步执行以进一步将氩或氮中的一或多者引进所述室作为稀释气体。

9、在一些这样的示例中，所述指令能够进一步执行以操作所述流量控制硬件，从而在介于5torr与13torr之间的处理气体压强下沉积所述碳。

10、在一些这样的示例中，所述制造工具还包括一或更多个加热器，其中所述指令能够执行以操作所述一或更多个加热器，从而在栓塞形成期间将所述基座电极保持在275℃至660℃范围内的温度。

11、在一些这样的示例中，所述指令还能够执行以在将所述工件暴露于所述等离子体介于700秒与1800秒范围内的一段时间后，熄灭所述等离子体。

12、另一示例提供了一种集成电路制造处理。该制造处理包括：通过在等离子体处理室中将工件暴露于碳沉积等离子体，以在单一等离子体沉积循环中在所述工件的凹部中形成碳栓塞。所述碳沉积等离子体由气体混合物形成，所述气体混合物包括含氢还原剂，以及碳氢化合物气体。

13、在一些这样的示例中，所述碳沉积等离子体包括射频(rf)等离子体，所述rf等离子体包括在5兆赫或更高的范围内的一或更多个频率，以基本排除低于5兆赫的频率。

14、在一些这样的示例中，所述碳氢化合物气体包括炔类。

15、在一些这样的示例中，所述含氢还原剂和所述碳氢化合物气体是以20％至35％氢的摩尔比被引进所述室。

16、在一些这样的示例中，所述气体混合物还包括氩或氮中的一或多者。

17、在一些这样的示例中，所述碳栓塞在介于5torr与13torr之间的处理气体压强下形成。

18、在一些这样的示例中，所述方法还包括在所述单一等离子体沉积循环后将所述工件平坦化，从而移除在所述凹部的外侧沉积的碳。

19、在一些这样的示例中，所述凹部限定存储器堆叠件结构的通道。

20、另一示例提供了一种制造存储器堆叠件结构的集成电路制造方法。该方法包括：将工件支撑在沉积室的基座上。所述沉积室包括基座电极，所述基座电极与喷头电极被电极间的空间分隔开。所述工件包括第一存储器平台(deck)中的凹部。所述方法还包括：在降低的压强下使气体混合物流动经过所述室。所述气体混合物包含含氢还原剂，且还包含碳氢化合物。所述方法还包括将rf电流驱使通过介于所述基座电极与所述喷头电极之间的放电间隙，以形成碳沉积等离子体，并且在单一沉积循环中在所述凹部中沉积碳栓塞。所述方法还包括：在形成所述碳栓塞后，将所述工件平坦化；以及在第一存储器平台和所述碳栓塞上方沉积第二存储器平台的层。

21、在一些这样的示例中，所述碳氢化合物包括炔类。

22、在一些这样的示例中，所述碳栓塞在介于5torr与13torr之间的处理气体压强下形成。

23、在一些这样的示例中，所述基座电极在栓塞形成期间被保持在275℃至660℃范围内的温度。

技术特征：

1.一种制造工具，其包括：

2.根据权利要求1所述的制造工具，其中所述指令能够执行以操作所述rf功率源，从而提供处于5兆赫或更高的范围内的一或更多个频率下的rf功率。

3.根据权利要求2所述的制造工具，其中所述指令能够执行以操作所述rf功率源以提供rf功率，所述rf功率排除低于5兆赫的频率。

4.根据权利要求1所述的制造工具，其中所述碳氢化合物气体包括炔类。

5.根据权利要求4所述的制造工具，其中所述炔类包括乙炔。

6.根据权利要求1所述的制造工具，其中所述指令能够执行以操作所述流量控制硬件，从而以20％至35％氢的摩尔比将所述含氢还原剂和所述碳氢化合物气体引进所述室。

7.根据权利要求1所述的制造工具，其中所述指令能够进一步执行以进一步将氩或氮中的一或多者引进所述室作为稀释气体。

8.根据权利要求1所述的制造工具，其中所述指令能够进一步执行以操作所述流量控制硬件，从而在介于5torr与13torr之间的处理气体压强下沉积所述碳栓塞。

9.根据权利要求1所述的制造工具，其还包括一或更多个加热器，其中所述指令能够执行以操作所述一或更多个加热器，从而在栓塞形成期间将所述基座电极保持在275℃至660℃内的温度。

10.根据权利要求1所述的制造工具，其中所述指令能够执行以在将所述工件暴露于所述等离子体介于700秒与1800秒范围内的一段时间后，熄灭所述等离子体。

11.一种集成电路制造方法，其包括：

12.根据权利要求11所述的集成电路制造方法，其中所述碳沉积等离子体包括射频(rf)等离子体，所述rf等离子体包括在5兆赫或更高的范围内的一或更多个频率。

13.根据权利要求11所述的集成电路制造方法，其中所述碳氢化合物气体包括炔类。

14.根据权利要求11所述的集成电路制造方法，其中所述含氢还原剂和所述碳氢化合物气体是以20％至35％氢的摩尔比被引进所述室。

15.根据权利要求11所述的集成电路制造方法，其中所述气体混合物还包括氩或氮中的一或多者作为稀释气体。

16.根据权利要求11所述的集成电路制造方法，其中所述碳栓塞在介于5torr与13torr之间的处理气体压强下形成。

17.根据权利要求11所述的集成电路制造方法，其还包括在所述单一等离子体沉积循环后将所述工件平坦化，从而移除在所述凹部的外侧沉积的碳。

18.根据权利要求11所述的集成电路制造方法，其中所述凹部包括存储器堆叠件结构的通道。

19.一种制造存储器堆叠件结构的集成电路制造方法，所述方法包括：

20.根据权利要求19所述的集成电路制造方法，其中所述碳氢化合物包括炔类。

21.根据权利要求19所述的集成电路制造方法，其中所述碳栓塞在介于8torr与10torr之间的处理气体压强下形成。

22.根据权利要求19所述的集成电路制造方法，其中所述基座电极在栓塞形成期间被保持在275℃至660℃范围内的温度。

技术总结一示例提供一种制造工具，其包括室；基座电极和喷头电极，其设置在该室中；一或更多个气体入口，其进入该室；真空泵系统；射频(RF)功率源，其被配置成在该基座电极与该喷头电极之间形成RF等离子体；以及控制器，其包括处理器和存储器。该存储器包括该处理器能够执行的多个指令，以：操作该流量控制硬件，从而将含氢还原剂和碳氢化合物气体引进该室；以及操作该RF功率源，从而在该基座电极与该喷头电极之间形成等离子体，以在单一等离子体沉积循环中且无中间碳移除处理的情况下在位于该室的基座上的工件的凹部中完整沉积碳栓塞。技术研发人员：丹妮拉·安乔斯里格斯比,托德·施罗德受保护的技术使用者：朗姆研究公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13