[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

用于沉積膜的方法包含使基板表面暴露于有機(jī)基毒化劑，以相對(duì)于特征的底部?jī)?yōu)先抑制在特征的頂部的膜生長并沉積膜。可以使基板暴露于毒化劑任意次數(shù)以促進(jìn)在特征中由下而上的膜生長。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開大體而言涉及沉積薄膜的方法。具體言之，本公開涉及用于填充窄溝槽的方法。

背景技術(shù)

在微電子器件的制造中，需要沒有孔隙地填充深寬比(AR)大于10:1的窄溝槽以用于許多的應(yīng)用。一種應(yīng)用是用于淺溝槽隔離(STI)。對(duì)于這個(gè)應(yīng)用來說，膜需要遍及整個(gè)溝槽皆具有高的質(zhì)量(例如具有小于2的濕蝕刻速率比)，且具有非常少的泄漏。過去成功的一種方法是可流動(dòng)的CVD。在這個(gè)方法中，低聚物被小心地形成為氣相、在表面上冷凝、隨后“流”入溝槽中。剛沉積好的膜具有非常差的質(zhì)量，并需要諸如蒸汽退火和UV固化的處理步驟。

隨著結(jié)構(gòu)的尺寸減小并且深寬比提高，剛沉積好的可流動(dòng)膜的后固化方法變得困難。導(dǎo)致膜在整個(gè)填充的溝槽各處具有不同的成分。因此，需要可以產(chǎn)生由下而上的膜生長的新方法，該膜生長中剛沉積好的膜具有高的質(zhì)量且沒有任何孔隙。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例是針對(duì)處理方法，該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有機(jī)基毒化劑，以相對(duì)于該特征的底部?jī)?yōu)先毒化該特征的頂部。膜被以由下而上的方式沉積在該特征中。

本公開的其他實(shí)施例是針對(duì)處理方法，該處理方法包含將基板表面定位在處理腔室中。該基板表面上具有至少一個(gè)特征。該至少一個(gè)特征產(chǎn)生縫隙，該縫隙具有底部、頂部及側(cè)壁。使該基板表面暴露于有機(jī)基毒化劑以相對(duì)于該特征的底部?jī)?yōu)先抑制在該特征的頂部的膜生長。使該基板表面依序暴露于前驅(qū)物和反應(yīng)物以在該縫隙中沉積層。重復(fù)暴露該前驅(qū)物和該反應(yīng)物而以由下而上的方式填充該特征的該縫隙。

本公開的進(jìn)一步實(shí)施例是針對(duì)處理方法，該處理方法包含將具有基板表面的基板放入處理腔室中，該處理腔室包含多個(gè)扇區(qū)。該處理腔室的每個(gè)扇區(qū)都通過氣幕與相鄰的扇區(qū)分隔。該基板表面具有至少一個(gè)特征，該特征具有頂部、底部和側(cè)面及大于或等于10:1的深寬比。在該處理腔室的第一扇區(qū)中使該基板表面的至少一部分暴露于第一處理?xiàng)l件。該第一處理?xiàng)l件包含有機(jī)基毒化劑，以相對(duì)于該特征的該底部?jī)?yōu)先抑制在該特征的該頂部的膜生長。將該基板表面橫向移動(dòng)通過氣幕到該處理腔室的第二扇區(qū)。在該處理腔室的該第二扇區(qū)中使該基板表面暴露于第二處理?xiàng)l件。該第二處理?xiàng)l件包含硅前驅(qū)物。將該基板表面橫向移動(dòng)通過氣幕到該處理腔室的第三扇區(qū)。在該處理腔室的該第三扇區(qū)中使該基板表面暴露于第三處理?xiàng)l件。該第三處理?xiàng)l件包含含氧反應(yīng)物以形成SiO₂膜。重復(fù)對(duì)該第一扇區(qū)、第二扇區(qū)及第三扇區(qū)的暴露以填充該特征，該暴露包括橫向移動(dòng)該基板表面。

附圖說明

為詳細(xì)了解本發(fā)明的上述特征的方式，可參照實(shí)施例(其中一些示出于附圖中)得到以上簡(jiǎn)要概述的本發(fā)明的更具體的描述。然而，應(yīng)注意的是，附圖僅示出本發(fā)明的典型實(shí)施例，因此不應(yīng)將該等附圖視為限制本發(fā)明的范圍，因本發(fā)明可認(rèn)可其他同樣有效的實(shí)施例。

圖1示出依據(jù)本公開的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的批處理腔室的剖視圖；

圖2示出依據(jù)本公開的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的批處理腔室的局部立體圖；

圖3示出依據(jù)本公開的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的批處理腔室的示意圖；

圖4示出依據(jù)本公開的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的用于批處理腔室的楔形氣體分配組件的一部分的示意圖；

圖5示出依據(jù)本公開的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的批處理腔室的示意圖；

圖6A至圖6C示出依據(jù)本公開的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的間隙填充工藝；

圖7示出依據(jù)本公開的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的每循環(huán)生長和濕蝕刻速率比為氨等離子體功率的函數(shù)的曲線圖；及