TWI675397B

Selective deposition utilizing masks and directional plasma treatment

Abstract

Methods for selectively depositing different materials at different locations on a substrate are provided. A selective deposition process may form different materials on different surfaces, e.g., different portions of the substrate, depending on the material properties of the underlying layer being deposited on. Ion implantation processes may be used to modify materials disposed on the substrate. The ions modify surface properties of the substrate to enable the subsequent selective deposition process. A substrate having a mask disposed thereon may be subjected to an ion implantation process to modify the mask and surfaces of the substrate exposed by the mask. The mask may be removed which results in a substrate having regions of implanted and non-implanted materials. A subsequent deposition process may be performed to selectively deposit on either the implanted or non-implanted regions of the substrate.

TWI675397B, drawing sheet 1
Sheet 1 of 11

Term

No projected expiry on record.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Today

14 claims: 3 independent, 11 dependent

  1. 1
    一種選擇性沉積方法,包含以下步驟:在一基板上沉積一掩模材料;圖案化該掩模材料以形成一圖案化掩模,其中在該圖案化之後該基板的多個區域被暴露出;將離子植入該圖案化掩模及該基板的暴露區,其中該等暴露區為佈植區;移除該圖案化掩模;以及提供一反應物氣體混合物至該基板的佈植區及未佈植區,該反應物氣體混合物響應於該等曝露區的表面改性促進一材料沉積在該基板的該等未佈植區上,該材料選自由W、Pt、Cu、Ru、RuO 2 、Co、Al、Al 2 O 3 、HfO 2 、Au、Ag及上述之組合所組成之群組,同時該等佈植區維持實質上沒有材料沉積。
  2. 2
    如請求項1所述之方法,其中在該提供一反應物氣體混合物至該基板的佈植區及未佈植區之步驟之前移除該圖案化掩模。
  3. 3
    如請求項1所述之方法,其中該掩模材料為一硬光罩材料。
  4. 4
    如請求項1所述之方法,其中該掩模材料為一光阻劑材料。
  5. 5
    如請求項4所述之方法,其中該光阻劑被使用193nm光微影術製程圖案化。
  6. 6
    如請求項1所述之方法,其中佈植離子之步驟包含以下步驟:佈植一劑量的離子,該劑量的離子設以在提供該反應物氣體混合物至該等佈植區及未佈植區從而促進該材料沉積在該基板的該等未佈植區上時引發一期望的成核延遲。
  7. 7
    一種選擇性沉積方法,包含以下步驟:在一基板上沉積一掩模材料;圖案化該掩模材料以形成一圖案化掩模,其中在該圖案化之後該基板的多個區域通過該圖案化掩模被暴露出;將離子植入該圖案化掩模及該基板的暴露區;從該基板移除該圖案化掩模以暴露出該基板的未佈植區;以及藉由提供一反應物氣體混合物至該基板的佈植區及未佈植區來進行一原子層沉積(ALD)製程,該反應物氣體混合物促進一材料沉積在該基板的該等未佈植區上,同時該等佈植區維持實質上沒有材料沉積。
  8. 8
    如請求項7所述之方法,其中該掩模材料為一光阻劑材料。
  9. 9
    如請求項8所述之方法,其中佈植離子之步驟進一步包含以下步驟:以碳離子少於5×10 16 (離子/cm 2 )的劑量佈植衍生自CF x 的氟離子。
  10. 10
    如請求項7所述之方法,其中移除該圖案化掩模之步驟包含以下步驟:進行一濕蝕刻製程或一電漿灰化製程,該等製程設以防止該基板的該等佈植區改性。
  11. 11
    如請求項7所述之方法,提供該反應物氣體混合物促進該材料沉積之步驟包含以下步驟:沉積一選自由W、Pt、Cu、Ru、RuO 2 、Co、Al、Al 2 O 3 、HfO 2 、Au、Ag及上述材料之組合所組成之群組的材料。
  12. 12
    如請求項11所述之方法,其中佈植離子之步驟進一步包含以下步驟:以一劑量佈植一離子物種,該劑量被選擇為當進行該ALD製程時在一佈植區上產生一成核延遲。
  13. 13
    如請求項12所述之方法,其中該進行一ALD製程之步驟包含以下步驟:將該基板保持在低於500℃的溫度下。
  14. 14
    一種選擇性沉積方法,包含以下步驟:將氟離子佈植入一圖案化掩模及一基板之通過該圖案化掩模而被暴露出的一第一區,該等氟離子被以少於5×10 16 (離子/cm 2 )的離子劑量佈植;從該基板移除該圖案化掩模以暴露出該基板的一第二區,在該第一區中佈植該等氟離子的過程中,該第二區避開氟離子;以及使用一ALD製程提供一反應物氣體混合物從而促進一材料沉積,同時將該基板保持在低於約500℃的溫度下,該ALD製程促進該材料沉積在該第二區上而非該第一區上,其中該第一區維持實質上沒有材料沉積。
Independent claims14