[發明專利]用于用非晶硅膜對高深寬比溝槽進行間隙填充的兩步工藝

有效

• 申請號: 201880018782.8
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN110431661B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: P·曼納;江施施;程睿;A·B·瑪里克
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L21/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖;張鑫

1.一種用于制造半導體器件的方法，包括：

將基板定位在處理腔室中，所述基板具有至少一個特征，所述至少一個特征形成在所述基板的表面中，所述至少一個特征具有側壁和底表面；

在所述基板的所述表面以及所述至少一個特征的所述側壁和所述底表面之上保形地沉積硅襯墊層；

用可流動硅膜來填充所述至少一個特征；以及

將所述硅襯墊層和所述可流動硅膜固化以使所述硅襯墊層和所述可流動硅膜凝固并形成基本上無縫的間隙填充物，其中所述硅襯墊層和所述可流動硅膜各自包括非晶硅。

2.如權利要求1所述的方法，其中保形地沉積所述硅襯墊層是通過熱沉積來完成，并且其中用所述可流動硅膜來填充所述至少一個特征是通過等離子體增強化學氣相沉積來完成。

3.如權利要求1所述的方法，其中保形地沉積所述硅襯墊層包括：

將在所述基板的所述表面中形成有所述至少一個特征的所述基板暴露于第一前驅物，其中將在所述基板的所述表面中形成有所述至少一個特征的所述基板暴露于所述第一前驅物發生在300攝氏度與550攝氏度之間的溫度下且在10托與600托之間的壓力下。

4.如權利要求3所述的方法，其中所述第一前驅物包括甲硅烷、乙硅烷、丙硅烷和丁硅烷中的一種或多種。

5.如權利要求1所述的方法，其中所述至少一個特征是高深寬比溝槽，并且其中所述至少一個特征的深寬比大于或等于約10:1.

6.如權利要求1所述的方法，其中用所述可流動硅膜來填充所述至少一個特征包括：

將所述基板暴露于第二前驅物，所述基板具有在所述基板上的所述硅襯墊層，其中暴露在所述基板上具有所述硅襯墊層的所述基板發生在-100攝氏度與50攝氏度之間的溫度下、在1托和10托之間的壓力下且在10瓦與200瓦之間的RF功率下，并且所述第二前驅物包括甲硅烷、乙硅烷、丙硅烷和丁硅烷中的一種或多種。

7.如權利要求1所述的方法，其中所述硅襯墊層包括小于百分之5的氫。

8.如權利要求7所述的方法，其中所述可流動硅膜包括大于30％的氫。

9.如權利要求8所述的方法，其中在所述固化之后，所述硅襯墊層和所述可流動硅膜包括百分之10與百分之15之間的氫。

10.如權利要求1所述的方法，其中所述固化選自由以下項組成的組：熱固化、UV固化以及等離子體固化。

11.一種制造半導體器件的方法，包括：

將基板定位在處理腔室中，所述基板具有形成在所述基板的表面中的至少一個特征，所述至少一個特征具有側壁和底表面；

在所述基板的所述表面以及所述至少一個特征的所述側壁和所述底表面之上保形地沉積硅襯墊層，所述硅襯墊層具有小于百分之5的氫濃度；

用可流動硅膜來填充所述至少一個特征，所述可流動硅膜具有大于百分之30的氫濃度；以及

將所述硅襯墊層和所述可流動硅膜固化以使所述硅襯墊層和所述可流動硅膜凝固并形成基本上無縫的間隙填充物，所述基本上無縫的間隙填充物具有百分之10與百分之15之間的氫濃度，其中所述硅襯墊層和所述可流動硅膜各自包括非晶硅。

12.如權利要求11所述的方法，其中保形地沉積所述硅襯墊層包括：

將所述基板暴露于第一前驅物，所述基板具有形成在所述基板的所述表面中的所述至少一個特征，其中將在所述基板的所述表面中形成有所述至少一個特征的所述基板暴露于所述第一前驅物發生在300攝氏度與550攝氏度之間的溫度下且在10托與600之間的壓力下。

13.如權利要求12所述的方法，其中所述第一前驅物包括甲硅烷、乙硅烷、丙硅烷和丁硅烷中的一種或多種。