[發明專利]用于填充間隙的方法和設備

有效

• 申請號: 201780044429.2
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN109478511B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: V·珀爾
• 申請（專利權）人: ASMIP控股有限公司
• 主分類號: H01L21/316
• 分類號: H01L21/316;H01L21/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王冉

一種用于通過以下操作填充在襯底上制造特征期間形成的一個或多個間隙的方法和設備：向所述一個或多個間隙的表面的底部區域提供第一反應物；將第二反應物提供到所述襯底；以及允許所述第一反應物在所述第一反應物的一個分子與所述第二反應物的多個分子的化學計量比下在所述表面的所述底部區域中起始所述第二反應物的反應，從而使所述一個或多個間隙的所述表面的未被提供所述第一反應物的頂部區域最初基本上為空。

技術領域

本公開大體上涉及用于制造電子裝置的方法和設備。

更具體地說，本發明涉及一種用于通過沉積方法填充在用于制造電子裝置的襯底上制造特征期間形成的一個或多個間隙的方法和設備，包括：

向所述一個或多個間隙的表面提供第一反應物；

將第二反應物提供到所述襯底；以及，

允許所述第一反應物起始所述第二反應物的反應。

背景技術

在襯底間隙上制造集成電路期間，可在襯底上形成溝槽。根據特定應用，再填充溝槽可采取各種形式。

基本溝槽填充過程可能存在缺點，包含在再填充期間在溝槽中形成空隙。當再填充材料在被完全填充之前在溝槽頂部附近形成收縮時，可能形成空隙。此類空隙可能損害集成電路(IC)上的裝置的裝置隔離以及IC的總體結構完整性。遺憾的是，防止在溝槽填充期間形成空隙可能常常對溝槽施加尺寸約束，這可能會限制裝置的裝填密度。

如果為了裝置隔離填充溝槽，則測量裝置隔離的有效性的關鍵參數可以是場閾值電壓，即，產生鏈接鄰近的隔離裝置的寄生電流所需的電壓。場閾值電壓可能受許多物理和材料性質的影響，例如溝槽寬度、溝槽填充材料的介電常數、襯底摻雜、場植入劑量和襯底偏置。

可以通過減小溝槽深度和/或使溝槽側壁呈錐形來緩解空隙形成，使得開口在頂部可以比在底部更寬。減小溝槽深度過程中的折衷可以是降低裝置隔離的有效性，而具有錐形側壁的溝槽的較大頂部開口可能會占用額外的集成電路占地面積。

發明內容

一個目標是例如提供一種改進的或至少替代的間隙填充方法。

因此，提供了一種用于通過沉積方法填充在襯底上制造特征期間形成的一個或多個間隙的方法，包括：

向所述一個或多個間隙的表面的底部區域提供第一反應物；

向所述表面提供第二反應物；以及，

允許所述第一反應物在所述第一反應物的一個分子與所述第二反應物的多個分子的化學計量比下在所述表面的底部區域中起始所述第二反應物的反應，從而使所述一個或多個間隙的所述表面的未被提供第一反應物的頂部區域最初基本上為空。

通過使所述第一反應物在所述第一反應物的一個分子與所述第二反應物的多個分子的化學計量比下在所述表面的底部區域中起始所述第二反應物的反應，從而使所述一個或多個間隙的所述表面的未被提供第一反應物的頂部區域最初基本上為空，可以在間隙的開口不收縮的情況下非常快速地從底部向上填充所述間隙。

根據另一實施例，提供一種半導體加工設備，以提供改進的或至少替代的間隙填充方法。所述設備包括：

一個或多個反應室，用于容納襯底，所述襯底具備在襯底上制造特征期間形成的間隙；

經由第一閥與所述反應室中的一個呈氣體連通的第一反應物的第一源；以及，

經由第二閥與所述反應室中的一個呈氣體連通的第二反應物的第二源；其中所述設備包括：

經由等離子體氣體閥與所述反應室中的一個呈氣體連通的等離子體氣體的等離子體氣體源；

射頻功率源，被構造和布置成產生所述等離子體氣體的等離子體；