[發明專利]集成工藝調制一種利用HDP－CVD間隙填充的新型方法

無效

• 申請號: 200710090263.6
• 申請日: 2007-04-17
• 公開（公告）號: CN101079379A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發明（設計）人: 斯里維斯·D·內曼尼;楊·S·李;埃利·Y·伊;王安川;賈森·托馬斯·布洛基;韓龍典
• 申請（專利權）人: 應用材料股份有限公司
• 主分類號: H01L21/31
• 分類號: H01L21/31;H01L21/316;H01L21/311;C23C16/00;C23C16/54;C23C16/56;C23C16/40
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐金國;梁揮

1.一種用于填充在襯底上形成的金屬沉積前的溝槽的方法，包括，

執行循環，該循環包括：

在高密度化學氣相沉積腔室中在冷卻至低于400℃的襯底上沉積層，以及

在所述腔室內蝕刻所述襯底上的部分所沉積的層；以及

以預設循環次數重復沉積所述層和蝕刻部分所述層的所述循環。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，重復沉積所述層和蝕刻部 分所述層的所述循環包括建立與用于一個或多個起始循環中相同的工藝條件。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括流入背部冷卻氣體 以冷卻與所述襯底熱耦合的平臺。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，沉積所述層包括產生包括 沉積氣體和濺射氣體的等離子體，其中沉積與濺射之比為在10：1到60：1 的范圍內。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，每個連續的沉積和蝕刻循 環包括降低由所述層填充的溝槽的孔徑比。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

沉積所述層包括在靠近所述溝槽的開口、所述溝槽的側壁上、以及所述溝 槽的底部上沉積材料；以及

蝕刻包括從靠近所述溝槽的開口處去除的沉積材料比從所述溝槽的底部 去除的材料相對更多。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述蝕刻包括形成氫和氦 中的一種或多種以及含氟氣體構成的等離子體。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，蝕刻部分所沉積的層包括 去除所述層的5-30％的沉積厚度。

9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，蝕刻包括允許所述襯底加 熱至溫度高于沉積溫度。

10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，蝕刻包括各向異性蝕刻和 各向同性蝕刻的多步驟蝕刻。

11.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在第一蝕刻循環中蝕刻的 部分所沉積的層大于后續蝕刻循環中蝕刻的部分所沉積的層。

12.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，利用終點技術終止在第一 沉積-蝕刻循環中蝕刻部分所沉積的層的過程，以及計時終止在后續沉積-蝕刻 循環中蝕刻部分所沉積的層的過程。

13.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括，在重復所述沉積 -蝕刻循環之前，形成氬、氫和氦的一種或多種以及氧構成的等離子體。

14.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：在重復所述沉積 -蝕刻循環之前，形成氫的濺射等離子體。

15.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，沉積所述層包括將所述襯 底冷卻至低于300℃，進一步包括，在重復預設循環次數的所述沉積-蝕刻循 環之后，加熱所述襯底以減少所述層中的水分。

16.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括：在重復預設 循環次數的所述沉積-蝕刻循環之后，沉積覆蓋層。

17.根據權利要求15所述的方法，其特征在于，加熱所述襯底包括在所 述腔室中產生沉積氣體或一種或多種惰性氣體構成的高功率等離子體。

18.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括，在開始所述 沉積-蝕刻循環之前，利用富硅沉積物時效處理所述腔室以避免用于蝕刻部分 所述層的蝕刻氣體損壞所述腔室。

19.根據權利要求18所述的方法，其特征在于，時效處理所述腔室包括 在所述腔室內沉積所述層的沉積厚度的4-20倍厚度的沉積物。

20.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，沉積所述層包括在每個循 環中沉積小于的厚度。

21.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，蝕刻部分所述層包括形成 一種或多種含氟碳物質蝕刻氣體構成的等離子體。