[發明專利]使用復合PEALD和PECVD方法的可變深寬比特征的間隙填充

在審

• 申請號: 201710839679.7
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN107665811A
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 康胡;尚卡爾·斯娃米納森;錢俊;金萬基;丹尼斯·豪斯曼;巴特·J·范施拉芬迪克;阿德里安·拉瓦伊
• 申請（專利權）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/285;H01L21/67;H01L21/762;H01L21/768;C23C16/04;C23C16/34;C23C16/40;C23C16/455;C23C16/56
• 代理公司: 上海勝康律師事務所31263
• 代理人: 李獻忠,張華

1.一種在襯底表面上填充間隙的方法，所述方法包括：

(a)引導氣相的第一反應物進入里面有所述襯底的反應室中，并且使所述第一反應物能吸附在所述襯底表面上；

(b)引導氣相的第二反應物進入所述反應室中，并且使所述第二反應物能吸附在所述襯底表面上；

(c)使所述襯底表面暴露于等離子體以驅動所述襯底表面上所述第一反應物與所述第二反應物之間的表面反應，從而形成構成所述間隙的襯里的膜；

(d)清掃或凈化所述反應室；

(e)引導氣相的至少第三反應物進入所述反應室中；并且

(f)從至少所述第三反應物產生等離子體以驅動氣相反應，其中所述氣相反應物產生間隙填充材料，并且其中所述間隙填充材料部分或完全填充所述襯底表面上的所述間隙。

2.根據權利要求1所述的方法，其中操作(a)至(c)包括形成保形膜，所述保形膜在所述間隙的底部比在所述間隙的上側壁厚。

3.根據權利要求1所述的方法，其中操作(c)包括使所述間隙頂部附近的膜比所述間隙底部附近的膜優先致密化。

4.根據權利要求1所述的方法，其中操作(c)包括在所述間隙的底部附近的膜中比在所述間隙的上側壁附近的膜中優先掩埋配體。

5.根據權利要求1所述的方法，其中在操作(e)至(f)之前重復操作(a)至(c)，并且其中在每次重復操作(c)之后不進行抽空。

6.一種在襯底表面上填充間隙的方法，所述方法包括：

(a)引導氣相的第一反應物進入里面有所述襯底的反應室中，并且使所述第一反應物能吸附在所述襯底表面上，其中所述襯底至少具有臨界尺寸小于約50nm的窄間隙和臨界尺寸大于或等于約50nm的寬間隙；

(b)引導氣相的第二反應物進入所述反應室中，并且使所述第二反應物能吸附在所述襯底表面上；

(c)使所述襯底表面暴露于等離子體以驅動所述襯底表面上所述第一反應物與所述第二反應物之間的表面反應，從而形成膜；

(d)清掃或凈化所述反應室；

(e)重復操作(a)至(d)，其中形成的所述膜完全填充所述窄間隙并且構成所述寬間隙的襯里；

(f)引導氣相的至少第三反應物進入所述反應室中；并且

(g)在所述第三反應物流到所述反應室的同時使所述襯底表面暴露于等離子體以驅動氣相反應，其中所述氣相反應物產生間隙填充材料，并且其中所述間隙填充材料部分或完全填充所述襯底表面上的所述寬間隙。

7.根據權利要求6所述的方法，其中所述窄間隙的深寬比大于約4：1，并且所述寬間隙的深寬比小于或等于約4：1。

8.根據權利要求6所述的方法，其中所述窄間隙是凹角的并且在不形成接縫或孔洞的情況下被填充。

9.根據權利要求6所述的方法，其中在每次重復操作(c)之后不進行抽空。

10.一種使用電介質材料填充半導體襯底上的一個或多個間隙的設備，包括：

反應室；

用于引導反應物到所述反應室的入口；

用于從所述反應室清除材料的出口；

等離子體發生器；以及

控制器，所述控制器具有指令以根據權利要求1至9中的任一項所述的方法填充所述半導體襯底上的所述一個或多個間隙。