SELECTIVE PLASMA ENHANCED ATOMIC LAYER DEPOSITION

• Main Authors: LEI, Xinjian, WU, Aiping, XU, Wanxing, RAMESH, Rohit Narayanan Kavassery, GASVODA, Ryan James, PEARLSTEIN, Ronald M, AGARWAL, Sumit, RIDGEWAY, Robert Gordon, LEE, Yi-chia
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 09.06.2022
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; CHEMISTRY; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATIONOR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY IONIMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; COATING METALLIC MATERIAL; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION INGENERAL; METALLURGY; SEMICONDUCTOR DEVICES; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THESURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION

A selective plasma enhanced atomic layer deposition (ALD) process is disclosed. The process may comprise loading a substrate comprising a dielectric material, and a metal, into a reactor. The substrate may be reacted with a non-plasma based oxidant, thereby forming an oxidized metal surface on the metal. The substrate may be heated and exposed to a passivation agent that adsorbs more onto the oxidized metal than the dielectric material. Such exposure may form a passivation layer on the oxidized metal surface, and the substrate may be exposed to a silicon precursor that adsorbs more onto the dielectric material that the passivation layer, forming a chemi-adsorbed silicon-containing layer on the dielectric material. The substrate may be exposed to a plasma based oxidant, that simultaneously partially oxidizes the passivation layer, and oxidizes the chemi-adsorbed silicon-containing layer to form a dieclectric film on the dielectric material. L'invention concerne un procédé de dépôt de couche atomique (ALD) amélioré assisté par plasma sélectif. Le procédé peut comprendre le chargement d'un substrat comprenant un matériau diélectrique, et un métal, dans un réacteur. Le substrat peut être mis à réagir avec un oxydant sans plasma, formant ainsi une surface métallique oxydée sur le métal. Le substrat peut être chauffé et exposé à un agent de passivation qui adsorbe plus de métal oxydé que le matériau diélectrique. Une telle exposition peut former une couche de passivation sur la surface métallique oxydée, et le substrat peut être exposé à un précurseur de silicium qui adsorbe plus sur le matériau diélectrique que la couche de passivation, formant une couche contenant du silicium chimiquement adsorbée sur le matériau diélectrique. Le substrat peut être exposé à un oxydant à base de plasma, qui, simultanément, oxyde partiellement la couche de passivation et oxyde la couche contenant du silicium chimiquement adsorbée pour former un film diélectrique sur le matériau diélectrique.