[發明專利]用于硅間隙填充的循環保形沉積/退火/蝕刻

有效

• 申請號: 201880046268.5
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN110892505B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 程睿;楊奕;A·B·瑪里克
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/3065;H01L21/324;H01L21/768
• 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，所述方法包括：

將基板定位在工藝腔室中，所述基板具有形成在所述基板的表面中的一個或多個特征，所述一個或多個特征中的每一個具有側壁和底表面；

在具有一個或多個特征的所述基板上沉積非晶硅膜；

對沉積的非晶硅膜進行退火以使形成在所述一個或多個特征中的一個或多個接縫修復；以及

蝕刻經退火的非晶硅膜的一部分以去除所述一個或多個特征中的所述經退火的非晶硅膜中形成的一個或多個空隙。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述一個或多個特征為具有大于或等于5:1的縱橫比的溝槽。

3.根據權利要求1所述的方法，其中所述沉積非晶硅膜包括：將所述基板暴露于硅前驅物。

4.根據權利要求3所述的方法，所述方法還包括：

將所述基板暴露于硼、磷、鎵、錫、砷、鍺、碳、氮、銻或銦前驅物。

5.根據權利要求3所述的方法，其中所述硅前驅物選自由以下項組成的群組：硅烷、乙硅烷、二氯硅烷、丙硅烷和丁硅烷。

6.根據權利要求1所述的方法，其中所述沉積非晶硅膜發生在介于150攝氏度與500攝氏度之間的溫度和介于100毫托與350托之間的壓力下。

7.根據權利要求1所述的方法，其中所述對所述沉積的非晶硅膜進行退火發生在介于400攝氏度與1100度之間的溫度和介于100毫托與1atm之間的壓力下。

8.根據權利要求1所述的方法，其中所述蝕刻所述經退火的非晶硅膜的一部分包括：使所述非晶硅膜暴露于蝕刻劑，所述蝕刻劑包括NF₃、Cl₂、HCl、HBr、C₄F₆、C₂F₄、H₂、Ar、He和N₂中的一種或多種。

9.根據權利要求1所述的方法，其中所述蝕刻所述經退火的非晶硅膜的所述一部分還包括：使所述經退火的非晶硅膜凹陷低于所述基板的頂表面的距離，所述距離等于所述基板的所述頂表面與所述一個或多個特征中的所述一個或多個空隙的最低處的底部之間的距離。

10.一種用于制造半導體器件的方法，所述方法包括：

將基板定位在工藝腔室中，所述基板具有形成在所述基板的表面中的一個或多個高縱橫比溝槽，所述一個或多個高縱橫比溝槽中的每一個具有側壁和底表面；

在所述一個或多個高縱橫比溝槽中沉積非晶硅膜；

對沉積的非晶硅膜進行退火以使形成在所述高縱橫比溝槽中的一個或多個接縫修復；以及

將經退火的非晶硅膜蝕刻至低于所述基板的頂表面的距離，所述距離等于所述基板的所述頂表面與所述一個或多個高縱橫比溝槽中的一個或多個空隙的最低處的底部之間的距離。

11.根據權利要求10所述的方法，其中所述非晶硅膜被摻雜。

12.根據權利要求11所述的方法，其中所述沉積非晶硅膜包括：

使所述基板暴露于硅前驅物；以及

使所述基板暴露于硼、磷、鎵、錫、砷、鍺、碳、氮、銻或銦前驅物。

13.根據權利要求12所述的方法，其中所述沉積非晶硅膜發生在介于150攝氏度與500攝氏度之間的溫度和介于100毫托與350托之間的壓力下。

14.根據權利要求13所述的方法，其中所述對非晶硅膜進行退火發生在介于400攝氏度與1100度之間的溫度和介于100毫托與1atm之間的壓力下。