[發(fā)明專利]通過表面毒化處理的由下而上的間隙填充

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680061712.1
• 申請(qǐng)日: 2016-10-19
• 公開（公告）號(hào): CN108140578B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·薩利;田中啟一;E·文卡塔蘇布磊曼聶;M·斯里拉姆;B·J·布揚(yáng);P·曼納;D·湯普森;A·肖特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 應(yīng)用材料公司
• 主分類號(hào): H01L21/3205
• 分類號(hào): H01L21/3205;H01L21/205;H01L21/768;H01L21/02
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖;金紅蓮

1.一種處理方法，包含：

使上面具有至少一個(gè)特征的基板表面暴露于包含有機(jī)基毒化劑的等離子體，以相對(duì)于所述至少一個(gè)特征的底部?jī)?yōu)先毒化所述至少一個(gè)特征的頂部，所述有機(jī)基毒化劑選自由乙醇胺(ETA)、己烷和甲苯構(gòu)成的組，所述等離子體在具有0托至15托的范圍內(nèi)的壓力的環(huán)境中、經(jīng)由具有從50W至1000W的范圍內(nèi)的功率的至少一個(gè)源產(chǎn)生，所述至少一個(gè)特征具有大于或等于10:1的深寬比；以及

以由下而上的方式在所述至少一個(gè)特征中沉積包含硅的膜，以使得在暴露于所述有機(jī)基毒化劑之后所述至少一個(gè)特征的頂部上的生長(zhǎng)少于發(fā)生在所述特征的底部的生長(zhǎng)的約25％，并且使得在所述至少一個(gè)特征中不存在孔隙或接縫。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述至少一個(gè)特征中沉積所述膜包含使所述基板表面依序暴露于前驅(qū)物和反應(yīng)物。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中使所述基板表面暴露于所述毒化劑在每次暴露于所述前驅(qū)物之前發(fā)生。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在沉積厚度在約至約的范圍中的膜之后使所述基板表面暴露于所述毒化劑。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述等離子體包含NH₃、N₂、Ar、H₂O、CO₂、N₂O、H₂和/或肼中的一者或更多者。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述毒化劑以亞飽和量存在于所述等離子體中。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述有機(jī)基毒化劑與所述表面熱反應(yīng)。

8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述有機(jī)基毒化劑以小的量引入以優(yōu)先與所述至少一個(gè)特征的所述頂部反應(yīng)。

9.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包含重復(fù)暴露于所述有機(jī)基毒化劑和膜沉積以填充所述至少一個(gè)特征。

10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中被沉積在所述至少一個(gè)特征中的所述膜具有小于2的濕蝕刻速率比。

11.一種處理方法，包含：

將基板表面定位在處理腔室中，所述基板表面具有至少一個(gè)特征在所述基板表面上，所述至少一個(gè)特征產(chǎn)生縫隙并且具有大于或等于10:1的深寬比，所述縫隙具有底部、頂部及側(cè)壁；

使所述基板表面暴露于包含有機(jī)基毒化劑的等離子體以相對(duì)于所述至少一個(gè)特征的底部?jī)?yōu)先抑制在所述至少一個(gè)特征的頂部的膜生長(zhǎng)，所述有機(jī)基毒化劑選自由乙醇胺(ETA)、己烷和甲苯構(gòu)成的組，所述等離子體在具有0托至15托的范圍內(nèi)的壓力的環(huán)境中、經(jīng)由具有從50W至1000W的范圍內(nèi)的功率的至少一個(gè)源產(chǎn)生；

使所述基板表面依序暴露于前驅(qū)物和反應(yīng)物以在所述縫隙中沉積層；以及

重復(fù)暴露于所述前驅(qū)物和反應(yīng)物而以由下而上的方式填充所述至少一個(gè)特征的所述縫隙，以使得在暴露于所述有機(jī)基毒化劑之后所述至少一個(gè)特征的頂部上的生長(zhǎng)少于發(fā)生在所述特征的底部的生長(zhǎng)的約25％，并且使得在所述至少一個(gè)特征中不存在孔隙或接縫。

12.如權(quán)利要求11所述的處理方法，其中所述等離子體為定向等離子體。

13.如權(quán)利要求11所述的處理方法，其中毒化所述基板發(fā)生在使所述基板依序暴露于所述前驅(qū)物和所述反應(yīng)物兩次至約10次的范圍中之后。

14.如權(quán)利要求11所述的處理方法，其中在每次暴露于所述前驅(qū)物之前使所述基板表面暴露于所述有機(jī)基毒化劑。

15.一種處理方法，包含：

將具有基板表面的基板放入處理腔室中，所述處理腔室包含多個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)都通過氣幕與相鄰的扇區(qū)分隔，所述基板表面具有至少一個(gè)特征，所述至少一個(gè)特征具有頂部、底部和側(cè)面及大于或等于10:1的深寬比；

在所述處理腔室的第一扇區(qū)中使所述基板表面的至少一部分暴露于第一處理?xiàng)l件，所述第一處理?xiàng)l件包括包含有機(jī)基毒化劑的等離子體，以相對(duì)于所述至少一個(gè)特征的所述底部?jī)?yōu)先抑制在所述至少一個(gè)特征的所述頂部的膜生長(zhǎng)，以使得在暴露于所述有機(jī)基毒化劑之后所述至少一個(gè)特征的頂部上的生長(zhǎng)少于發(fā)生在所述特征的底部的生長(zhǎng)的約25％，并且使得在所述至少一個(gè)特征中不存在孔隙或接縫，所述有機(jī)基毒化劑選自由乙醇胺(ETA)、己烷和甲苯構(gòu)成的組，所述等離子體在具有0托至15托的范圍內(nèi)的壓力的環(huán)境中、經(jīng)由具有從50W至1000W的范圍內(nèi)的功率的至少一個(gè)源產(chǎn)生；

將所述基板表面橫向移動(dòng)通過氣幕到所述處理腔室的第二扇區(qū)；

在所述處理腔室的所述第二扇區(qū)中使所述基板表面暴露于第二處理?xiàng)l件，所述第二處理?xiàng)l件包含硅前驅(qū)物；

將所述基板表面橫向移動(dòng)通過氣幕到所述處理腔室的第三扇區(qū)；

在所述處理腔室的所述第三扇區(qū)中使所述基板表面暴露于第三處理?xiàng)l件，所述第三處理?xiàng)l件包含含氧反應(yīng)物，以形成SiO₂膜；以及

重復(fù)對(duì)所述第一扇區(qū)、第二扇區(qū)及第三扇區(qū)的暴露以填充所述至少一個(gè)特征，所述暴露包括橫向移動(dòng)所述基板表面。