新颖间隙填充整合的制作方法

文档序号:6991754阅读:88来源:国知局
专利名称:新颖间隙填充整合的制作方法
技术领域
背景技术
在半导体处理中,通常有必要用绝缘材料来填充高纵横比间隙。以下为此种状况浅沟槽隔离(STI)、金属间电介质(IMD)层、层间电介质(ILD)层、金属前电介质(pre-metaldielectric,PMD)层、钝化层等等。随着器件几何形状收缩及热预算减小,窄宽度、高纵横比(AR)的特征(例如,AR >6 I)的无空隙填充因现有沉积エ艺的限制而变得愈加困难。

发明内容

本发明提供新颖间隙填充方案,所述方案涉及沉积可流动氧化物膜及高密度等离子体化学气相沉积氧化物(HDP氧化物)膜两者。根据各种实施例,所述可流动氧化物膜可用作牺牲层及/或用作用于自底向上间隙填充的材料。在某些实施例中,经填充间隙的顶部表面为HDP氧化物膜。所得经填充间隙可仅用HDP氧化物膜进行填充,或用HDP氧化物膜与可流动氧化物膜的组合进行填充。所述方法提供改进的顶帽减小且避免界定所述间隙的结构的截割。一方面涉及ー种填充在半导体衬底上的凸起特征之间的间隙的方法,所述方法涉及经由高密度等离子体化学气相沉积反应,将高密度等离子体化学气相沉积(HDP-CVD)电介质膜沉积于所述特征上及所述间隙中以部分地填充所述间隙;在经由HDP-CVD反应部分地填充所述间隙之后,沉积可流动氧化物膜以过度填充所述间隙;一起蚀刻所述可流动氧化物膜的一部分及所述HDP-CVD电介质膜,其中所述蚀刻在所述特征的顶部表面上方停止;自所述间隙选择性移除可流动氧化物膜以使间隙用HDP-CVD电介质膜部分地填充;及执行一次或一次以上额外的HDP-CVD沉积以完成所述间隙的填充,借此用HDP-CVD电介质膜填充所述间隙。在某些实施例中,在执行所述一次或一次以上额外的HDP-CVD沉积以完成所述间隙的填充之后,所述间隙中实质上所有的膜都为HDP-CVD电介质膜。自用HDP-CVD电介质膜部分地填充间隙转变到用可流动氧化物膜过度填充所述间隙可能或可能不涉及中间蚀刻操作。根据各种实施例,可流动氧化物膜没有、全部或仅一部分预先固化。如果固化,那么其可在蚀刻可流动氧化物膜的一部分及HDP-CVD电介质膜之前固化。固化可流动氧化物膜的一部分可涉及选择性固化可流动氧化物膜的上部部分。另ー方面涉及填充具有凸起特征的衬底上的间隙及所述凸起特征之间的间隙,其涉及经由ー个或ー个以上高密度等离子体化学气相沉积(HDP-CVD)反应,用电介质材料部分地填充所述间隙,其中电介质材料也沉积在所述特征上;用牺牲材料过度填充所述间隙;及执行两次移除操作,其中一次移除操作移除电介质材料及牺牲材料,且其中一次移除操作选择性移除剰余牺牲材料。在某些实施例中,所述牺牲材料为可流动氧化物材料。另ー方面涉及ー种用于填充具有表面的衬底中成形为开ロ的特征的方法,所述特征具有底部,所述方法涉及将填充材料沉积于所述特征中以部分地填充所述特征且沉积于与所述开ロ相邻的衬底表面上;用牺牲材料过度填充所述间隙;移除沉积于所述特征或特征开口上方的牺牲材料及填充材料的大部分,使特征用牺牲材料及填充材料填充;及自所述间隙选择性移除牺牲材料,使特征用填充材料部分地填充。间隙填充可通过将填充材料沉积于所述间隙中来完成。在某些实施例中,完全填充的间隙实质上不具有牺牲材料。所述牺牲材料可为可流动氧化物材料。另ー方面涉及ー种填充具有凸起特征的衬底上的间隙及所述凸起特征之间的间隙的方法,所述方法涉及经由ー个或ー个以上高密度等离子体化学气相沉积(HDP-CVD)反应,用电介质材料部分地填充所述间隙,其中电介质材料也沉积在所述特征上;用牺牲材料过度填充所述间隙;及执行两次移除操作,其中一次移除操作移除电介质材料及牺牲材料,且其中一次移除操作选择性移除剰余牺牲材料。与本文中所述的其它方面中一祥,所述牺牲材料可为可流动氧化物材料。另ー方面涉及ー种填充具有凸起特征的衬底上的间隙及所述凸起特征之间的间隙的方法,所述方法包含用电介质材料部分地填充所述间隙,其中电介质材料也沉积在所述特征上;随后用可流动氧化物材料过度填充所述间隙;及执行两次移除操作,其中一次移除操作移除电介质材料及可流动氧化物材料,且其中一次移除操作选择性移除剰余可流动氧化物材料。另ー方面涉及ー种填充半导体衬底上凸起特征之间的间隙的方法,所述方法涉及经由高密度等离子体化学气相沉积反应,将高密度等离子体化学气相沉积(HDP-CVD)电介质膜沉积于所述特征上及所述间隙中以部分地填充所述间隙;在经由HDP-CVD反应部分地填充所述间隙之后,沉积可流动氧化物膜以进ー步填充所述间隙;其中在所述可流动氧化物膜的沉积之后,所述间隙仅部分填充;及执行一次或一次以上额外的HDP-CVD沉积以完成所述间隙的填充,其中所述间隙填充有可流动氧化物膜及HDP-CVD电介质膜。在某些实施例中,完全填充的间隙包括由HDP-CVD电介质膜囊封的可流动氧化物膜。在完成间隙的填充之后,可移除沉积于所述特征的顶部上的电介质材料。在某些实施例中,可流动氧化物膜在执行所述一次或一次以上额外的HDP-CVD沉积之前经固化。在某些实施例中,自沉积可流动氧化物膜转变成通过执行一次或一次以上额外的HDP-CVD沉积来进ー步填充所述间隙不涉及中间固化操作。在某些实施例中,可流动氧化物膜在执行所述一次或一次以上额外的HDP-CVD沉积之前经固化。另ー方面涉及ー种填充半导体衬底上凸起特征之间的间隙的方法,所述方法涉及将固体电介质膜沉积于所述特征上及所述间隙中以用固体电介质材料部分地填充所述间隙;在用固体电介质材料部分地填充所述间隙之后,沉积可流动氧化物膜以进ー步填充所 述间隙;其中在所述可流动氧化物膜的沉积之后,所述间隙仅部分填充;执行ー个或ー个以上固体电介质膜沉积操作以完成所述间隙的填充,其中所述间隙填充有可流动氧化物膜及固体电介质膜。完全填充的间隙可包括由固体电介质膜囊封的可流动氧化物膜。在完成间隙的填充之后,在某些实施例中,移除沉积于所述特征的顶部上的电介质材料。所述可流动氧化物膜可在执行一次或一次以上额外的固体电介质沉积之前经固化。
另ー方面涉及ー种填充具有凸起特征的衬底上的间隙及所述凸起特征之间的间隙的方法,所述方法包含执行固体电介质材料的一次或一次以上沉积及可流动氧化物材料的一次或一次以上沉积,以借此用由固体电介质材料囊封的可流动氧化物材料填充所述间隙。 另ー方面涉及ー种填充具有凸起特征的衬底上的间隙及所述凸起特征之间的间隙的方法,所述方法涉及执行固体电介质材料的一次或一次以上沉积及可流动氧化物材料的一次或一次以上沉积,以借此用可流动氧化物材料及固体电介质材料填充所述间隙。根据各种实施例,可流动氧化物材料可在固体电介质材料的沉积之前沉积,或固体电介质材料可在可流动氧化物材料的沉积之后沉积。可执行ー个或ー个以上的可流动氧化物及固体电介质沉积循环。固体电介质材料可顶盖所述填充物。另ー方面涉及ー种填充半导体衬底上凸起特征之间的间隙的方法,所述方法涉及经由高密度等离子体化学气相沉积反应,将高密度等离子体化学气相沉积(HDP-CVD)电介质膜沉积于所述特征上及所述间隙中以部分地填充所述间隙;在经由HDP-CVD反应部分地填充所述间隙之后,沉积可流动氧化物膜以过度填充所述间隙;自所述间隙移除可流动氧化物膜以使间隙用HDP-CVD电介质膜及可流动氧化物膜部分地填充;及执行一次或一次以上额外的HDP-CVD沉积以完成所述间隙的填充。在某些实施例中,自所述间隙移除可流动氧化物膜涉及选择性移除可流动氧化物膜。根据各种实施例,可流动氧化物膜经固化或未经固化。在某些实施例中,自所述间隙移除可流动氧化物膜转变成执行一次或一次以上额外的HDP-CVD沉积不涉及固化操作。可流动氧化物膜可未经固化或未经固化。另ー方面涉及ー种填充半导体衬底上凸起特征之间的未经填充的间隙的方法,所述方法涉及经由高密度等离子体化学气相沉积反应,将高密度等离子体化学气相沉积(HDP-CVD)电介质膜沉积于所述特征上及所述间隙中以部分地填充所述间隙;在经由HDP-CVD反应部分地填充所述间隙之后,沉积可流动氧化物膜以过度填充所述间隙;执行蚀刻以移除可流动氧化物膜以使间隙部分地填充;及执行一次或一次以上额外的HDP-CVD沉积以完成所述间隙的填充。另ー方面涉及ー种填充半导体衬底上凸起特征之间的未经填充的间隙的方法,所述方法涉及经由高密度等离子体化学气相沉积反应沉积高密度等离子体化学气相沉积(HDP-CVD)固体电介质膜,及沉积可流动氧化物膜,以借此完全或部分地填充所述间隙。另ー方面涉及ー种填充半导体衬底上凸起特征之间的未经填充的间隙的方法,所述方法涉及将可流动氧化物膜沉积于所述间隙中达一定高度以部分地填充所述间隙;及在用所述可流动氧化物膜部分地填充所述间隙之后,经由高密度等离子体化学气相沉积反应,将高密度等离子体化学气相沉积(HDP-CVD)电介质膜沉积于所述间隙中以完成所述间隙的填充。根据各种实施例,所述方法可涉及将可流动电介质膜沉积于间隙中以部分地填充所述间隙;随后在用可流动电介质膜部分地填充所述间隙之后,经由高密度等离子体化学气相沉积反应,将高密度等离子体化学气相沉积(HDP-CVD)电介质膜沉积于所述间隙中以完成所述间隙的填充,其中所述可流动电介质膜在后续HDP-CVD沉积之前未经固化。在某些实施例中,将可流动电介质膜沉积于所述间隙中涉及引入具有含硅前驱体、氧化剂及任选的溶剂的エ艺气体,其中所述エ艺气体特征为以下呈任何组合形式的分压(Pp)蒸气压(Pvp)比率中的一者或一者以上含硅前驱体0. 01到I ;氧化剂0. 25到2 ;及溶剂0. I到I。在某些实施例中,将可流动电介质膜沉积于所述间隙中涉及引入包括含硅前驱体、氧化剂及溶剂的エ艺气体,其中所述エ艺气体特征为具有约5到15的氧化剂前驱体分压比率。在某些实施例中,将可流动电介质膜沉积于所述间隙中涉及引入エ艺气体,包括引入包含含硅前驱体、氧化剂及溶剂的エ艺气体,其中所述エ艺气体特征为具有约O. I到5的溶剂氧化剂前驱体分压比率。在某些实施例中,所述可流动电介质膜在HDP-CVD电介质膜沉积期间至少部分稠 化及/或氧化。根据各种实施例,所述方法可涉及将所述衬底提供到沉积模块;将可流动电介质膜沉积于所述间隙中以部分地填充所述间隙;使所述间隙中的所述可流动电介质膜氧化;将所述衬底自所述沉积模块转移到高密度等离子体化学气相沉积(HDP-CVD)模块;及沉积HDP电介质膜以完成所述间隙的填充。使所述可流动电介质膜氧化可在所述沉积模块中及/或所述HDP-CVD模块中及/或与所述沉积模块分离的固化模块中执行。根据各种实施例,使所述可流动电介质膜氧化包括以下中的一者在存在紫外光的情况下将所述膜暴露于氧化剂;及将所述膜暴露于远端产生的氧化等离子体。根据各种实施例,使所述可流动电介质膜氧化涉及将所述膜暴露于直接(原位)等离子体。另ー方面涉及ー种填充半导体衬底上的未经填充的间隙的方法,所述方法涉及将 可流动电介质膜沉积于所述间隙中以部分地填充所述间隙;使所述间隙中的所述可流动电介质膜部分地稠化;及沉积HDP电介质膜以完成所述间隙的填充。使所述可流动电介质膜部分地稠化可涉及将所述膜暴露于远端或直接等离子体。所述等离子体可为惰性等离子体,或反应性等离子体,例如氧化等离子体或氮化等离子体。另ー方面涉及ー种沉积可流动氧化物膜的方法,所述方法涉及引入包含含硅前驱体、氧化剂及任选的溶剂的エ艺气体,以借此将可流动膜沉积于所述间隙中以部分地填充所述间隙,其中所述エ艺气体特征为以下分压(Pp)蒸气压(Pvp)比率中的一者、两者或全部含硅前驱体0. 01到I ;氧化剂0. 25到2 ;及溶剂0. I到I。另ー方面涉及ー种沉积可流动氧化物膜的方法,所述方法涉及引入包含含硅前驱体、氧化剂及任选的溶剂的エ艺气体,以借此将可流动膜沉积于所述间隙中以部分地填充所述间隙,其中所述エ艺气体特征为含硅前驱体的Pp Pvp在O. 01与O. 5之间。氧化剂的Pp Pvp比率也可在O. 5与I之间。在相同或其它实施例中,所述エ艺气体进一步特征 为具有约5到15的氧化剂前驱体分压比率及/或约O. I到5的溶剂氧化剂前驱体分压比率。各种反应物的这些分压(Pp)蒸气压(Pvp)比率及/或反应物反应物分压比率可用于本文中描述的所述间隙填充エ艺中的任一者中。其它方面涉及用可流动氧化物完全或部分地填充硅或SOI衬底中的间隙,及选择性氧化所述可流动氧化物,以致下伏硅未
经氧化。根据各种实施例,本文中所述的可流动电介质膜包括氧化硅膜、氮化硅膜及氮氧化硅膜。可使用可流动氮化物或氮氧化物膜代替本文中所述的方法中的可流动氧化物膜。
以下详细描述将进一步论述本发明的益处及特征。


图IA包括浅沟槽隔离(STI)整合エ艺中的未经填充间隙的示意性截面描绘。图IB及IC为根据某些实施例的通过ー种方法填充的间隙的示意性截面描绘。图2A为根据某些实施例的说明用电介质材料来填充沟槽或其它间隙的方法中的操作的エ艺流程图。图2B包括图2A中的操作的示意性截面描绘。
图3A为根据某些实施例的说明用电介质材料来填充沟槽或其它间隙的方法中的操作的エ艺流程图。图3B包括图3A中的操作的示意性截面描绘。图4A为根据某些实施例的说明用电介质材料来填充沟槽或其它间隙的方法中的操作的エ艺流程图。图4B包括图4A中的操作的示意性截面描绘。图5A为根据某些实施例的说明用电介质材料来填充沟槽或其它间隙的方法中的操作的エ艺流程图。图5B包括图5A中的操作的示意性截面描绘。图6A包括引入的纵横比(AR)及在各种大小的特征中沉积可流动氧化物之后的AR的示意性截面描绘。图6A也包括在可流动沉积之前及之后的各种大小的特征的纵横比的标绘图。图6B为在可流动沉积之前及之后的各种大小的特征的纵横比的另ー标绘图。在所述标绘图上展示用可流动氧化物及HDP氧化物顶盖填充的间隙的图像。图7为根据某些实施例的说明将可流动电介质材料沉积于间隙中的方法中的操作的エ艺流程图。图8A到8D为根据某些实施例的用电介质材料来填充间隙的方法的实例中的反应机制的示意性描绘。图9A为定性地说明特征填充选择性的可调谐性的图解。图9B为说明特定特征大小的填充高度对溶剂分压的相依性的标绘图。图10为根据某些实施例的说明将可流动电介质材料沉积于间隙中的方法中的操作的エ艺流程图。图11为根据某些实施例的说明将可流动氧化物沉积于硅或SOI衬底中的间隙中的方法中的操作的エ艺流程图。图12为根据某些实施例的说明用电介质材料来填充间隙的方法中的操作的エ艺流程图。图13为说明适于实践选定实施例的多站装置的俯视图。图14为适于实践各种实施例的HDP-CVD模块的简化说明。图15为适于实践各种实施例的直接等离子体沉积/固化模块的简化说明。图16为适于实践各种实施例的远端等离子体沉积/固化模块的简化说明。
具体实施例方式前言本发明涉及填充衬底上的间隙的方法。在某些实施例中,所述方法涉及填充高纵横比(AR)(通常为至少6 1,例如,7 I或更高)、窄宽度(例如,低于50nm)的间隙。在某些实施例中,所述方法涉及填充皆低AR的间隙(例如,宽沟槽)。此外,在某些实施例中,变化AR的间隙可在衬底上,其中所述实施例针对填充低AR间隙及高AR间隙。根据各种实施例,所述方法涉及将可流动氧化物膜及高密度等离子体化学气相沉积氧化物(HDP氧化物)膜两者沉积于间隙中。根据各种实施例,所述可流动氧化物膜可用作牺牲层及/或用作用于自底向上间隙填充的材料。在某些实施例中,经填充间隙的顶部表面为HDP氧化物膜。所得经填充间隙可仅用HDP氧化物膜进行填充,或用HDP氧化物膜与可流动氧化物膜的组合进行填充。所述方法提供改进的顶帽减小且避免界定所述间隙的结构的截割。如本文中所使用,术语“HDP氧化物膜”是指使用高密度等离子体化学气相沉积エ艺沉积的掺杂或无掺杂氧化硅膜。通常,高密度等离子体为具有每立方厘米至少约5X 101°个电子(且更典型为每立方厘米IX IO11个电子)的电子密度的任何等离子体。在某些实施例中,HDP CVD反应也可以在100毫托或更低的范围内的相对较低的反应器压カ为特征。虽然以下描述主要提及HDP氧化物顶盖膜,但也可使用其它类型的电介质膜,包括通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、次大气压CVD (sub-atmospheric CVD, SACVD)沉积的TEOS氧化物,或通过任何其它方法沉积的电介质。如本文中所使用,术语“可流动氧化物膜”为具有提供间隙的一致填充的流动特性的可流动掺杂或无掺杂氧化硅膜。可流动氧化物膜也可被描述为软胶状膜、具有液体流动特性的凝胶、液体膜或可流动膜。不同于HDP-CVD反应,形成可流动膜可涉及使含硅前驱体与氧化剂反应,以在衬底上形成缩合可流动膜。可利用催化剂来辅助膜的形成,例如,如2007年10月26日申请的美国专利申请案第11/925,514号中所描述,所述专利申请案以引用的方式并入本文中。本文中所描述的可流动氧化物沉积方法不限于特定反应机制,例如,反应机制可涉及吸附反应、水解反应、缩合反应、聚合反应、产生缩合的气相产物的气相反应、在反应之前ー种或ー种以上反应物的缩合,或这些反应的组合。将衬底暴露于エ艺气体,持续一段足以沉积可流动膜以填充于ー些间隙处的时期。沉积エ艺通常形成具有良好流动特性的软胶状膜,由此提供一致填充。在某些实施例中,可流动膜为有机硅膜,例如,非晶形有机娃月吴。沉积态(as d印ositecOHDP氧化物膜为稠化固体且不可流动,而沉积态可流动氧化物膜未完全地稠化。术语“可流动氧化物膜”在本文中可用以指已经历使膜完全地或部分地稠化的稠化工艺及/或使膜完全地或部分地化学转化的转化工艺的可流动氧化物膜,以及沉积态可流动氧化物膜。下文进ー步描述HDP-CVD及可流动氧化物沉积エ艺的细节。虽然以下描述主要提及可流动氧化硅膜,但本文中所描述的整合方案也可用于其它类型的可流动电介质膜。举例来说,沉积态膜可主要为具有Si-N键及N-H键的氮化硅,或氮氧化硅。在某些实施例中,这些膜可通过固化エ艺而转化为SiO或SiON网络。在某些实施例中,提供浅沟槽隔离(STI)整合方法。图IA描绘待在STIエ艺中填充的密集间隙(在101处)及隔离间隙(在102处)的截面示意性表示。在101处,间隙、104a到104d为形成于硅或绝缘体上覆硅(SOI)衬底101中的沟槽。也描绘衬垫氧化物层105及氮化硅层106。沟槽的侧壁也可涂布有氧化物层或衬里层(未图示),例如SiON或SiN层。在102处,描绘形成于硅或SOI衬底101中的隔离间隙104。尽管未图示,但间隙104的侧壁也可由氧化物、氮化物及其它层界定。虽然图IA中示意性地描绘的间隙具有大体上正方形轮廓,但间隙的侧壁可倾斜,例如,如以下的图6中示意性地描绘。间隙通常是由底部表面及侧壁界定。可互換地使用术语“侧壁”或“若干側壁”以指包括圆孔、长窄沟槽等等的任何形状的间隙的侧壁或若干側壁。界定间隙的侧壁及底部表面可为ー种或多种材料。间隙侧壁材料及底部材料的实例包括氮化物、氧化物、碳化物、氮氧化物、碳氧化物、硅化物,以及裸硅或其它半导体材料。特定实例包括SiN、SiO2, SiC、SiON、NiSi,及任何其它含硅材料。在某些实施例中,在可流动电介质沉积之前,间隙具备形成于间隙中的村里、障壁或其它类型的保形层,以致间隙的底部及/或侧壁的全部或一部分为保形层。间隙也可以中间存在所述间隙的结构为特征。在某些实施例中,例如在图IA中所描绘的实例中,所述结构为或包括硅衬底的在经蚀刻到所述衬底中的间隙之间的区域。所述结构(在本文中也称为凸起特征或特征)也可为例如硬掩模(hardmask)、金属通孔或沟槽线、晶体管栅极或其它特征。相邻结构界定在所述结构之间的间隙。所述结构可包括形成间隙的侧壁的ー个或ー个以上衬里层。在仅仅用HDP氧化物填充的间隙中,除了在间隙的底部处填充HDP氧化物以外,HDP氧化物也沉积于结构(顶帽)的顶部上且突出并装尖头于待填充的间隙的入口区处。突出物的形成由溅镀及再沉积エ艺引起。沉积エ艺的定向方面产生自间隙内溅镀掉材料的某种高动量带电物质。经溅镀材料倾向于再沉积于高AR结构的侧壁上。如果允许生长,那么沉积于特征的侧壁上的尖头可过早地阻塞间隙。为了移除这些尖头及顶帽形成,执行回蚀エ艺。通过暴露于含氟化合物(例如含有氟物质的等离子体)来实现蚀刻。这些物质通常起源于含氟エ艺气体组份,例如SiF4、SiH2F2, Si2F6, C2F6, NF3> CF4及其类似物。也可使用其它蚀刻エ艺,例如在HF中进行的湿式蚀刻。如图所示,蚀刻受到利用蚀刻剂通常在结构的顶部隅角或间隙的侧壁处进行的结构截割限制。截割是指因结构暴露于蚀刻剂引起的损害,且可为物理蚀刻エ艺或化学蚀刻エ艺的結果。截割引起后续エ艺步骤中的问题(例如,归因于SiN侵蚀的CMP抛光终止缺乏),及电性能中的问题(例如,到沟槽中的Si侧壁中的截割(侵蚀))。举例来说,归因于薄侧壁覆盖,沉积干与宽间隙(例如沟槽)邻接的高AR间隙中的HDP氧化物的NF3蚀刻可通过NF3的横向化学蚀刻而导致高AR特征的侧壁截割。对于高级结构,每循环的沉积量变得愈来愈薄,从而导致消失的NF3蚀刻エ艺窗。图IB为根据某些实施例填充的间隙104的表不。在所描绘实施例中,姆ー间隙104 用电介质材料(可流动电介质材料110及HDP氧化物材料112)进行填充。根据各种实施例,可流动电介质材料110将间隙填充到低于氮化硅层106水平的水平。根据各种实施例,可流动电介质材料110与氮化硅层106的底部相隔至少50nm。图IB中也描绘用HDP氧化物112填充的宽沟槽114。少量可流动电介质IlOa存在于沟槽114的所描绘侧壁上;如同窄间隙104中的可流动电介质材料一祥,其在所述侧壁的氮化硅层下方约至少50nm。在某些实施例中,在窄间隙中的侧壁上实质上不存在高于可流动氧化物沉积水平的可流动氧化物沉积;也就是说,实质上不存在对自底向上可流动氧化物沉积的保形组份。图IC描绘用可流动氧化物110部分地填充的间隙的截面,其中间隙的剰余部分用HDP氧化物112进行填充。如图所示,在某些实施例中用以沉积可流动氧化物且在下文进ー步描述的毛细缩合反应机制产生具有凹入弯液面的自底向上流动。在弯液面上方,每一可流动氧化物沉积循环侧壁上的沉积不超过约I个单层或小于约4埃;其中侧壁上的总沉积(取决于循环的数目)小于例如二十埃或小于十埃。此情形导致间隙中实质上所有HDP氧化物都高于可流动氧化物水平(例如,在SiN层下方至少50nm)。此有益的大量可流动电介质侧壁沉积(例如100埃或更多)在稍后蚀刻HDP氧化物的エ艺期间可导致侧壁处的非想要蚀亥IJ。根据各种实施例,本发明的方法通过在HDP-CVD间隙填充期间使用可流动氧化物膜作为牺牲膜及/或将可流动氧化物膜结合HDP氧化物而用于自底向上间隙填充来提供改 进的间隙填充,如图IB所示。根据各种实施例,提供未经填充的间隙,其中使用HDP氧化物及可流动氧化物沉积エ艺将HDP氧化物及可流动氧化物沉积于间隙中。根据各种实施例,可首先沉积HDP氧化物,接着沉积可流动氧化物,或反之亦然。在某些实施例中,最終沉积操作为HDP-CVD操作,使得经填充间隙的顶部表面为HDP氧化物。可在各种沉积操作之后执行ー个或ー个以上蚀刻操作以回蚀HDP氧化物及/或可流动氧化物。蚀刻操作可为非选择性的(蚀刻HDP氧化物及可流动氧化物材料两者),或选择性的(主要或仅仅蚀刻可流动氧化物或HDP氧化物,同时使另一者实质上未蚀刻)。图IB提供根据ー种エ艺方案的经填充间隙的实例。下文阐述各种实施例作为エ艺方案的实例。图2A为说明一个实施例的エ艺流程图,在所述实施例中,使用可流动氧化物膜作为牺牲材料以减少顶帽形成,同时保护特征侧壁免受化学蚀刻剂的有害作用。所述エ艺通过提供具有凸起特征及在凸起特征之间的未经填充间隙的衬底来开始(201)。未经填充通常是指未用待沉积以填充间隙的绝缘材料进行填充;如上文所指示,各种衬里层或其它层可存在于间隙中。将衬底提供到HDP-CVD反应器,下文描述HDP-CVD反应器的额外细节。可接着执行ー个或ー个以上HDP-CVD沉积操作以用HDP氧化物电介质材料来部分地填充间隙(203)。下文给出HDP-CVD沉积エ艺及參数的其它细节。如果打算执行多个沉积操作,那么在某些实施例中,所述沉积操作可穿插有ー个或ー个以上介入蚀刻操作,及/或可在ー个或ー个以上HDP-CVD沉积操作之后执行ー个蚀刻操作,例如用以移除尖头材料。然而,在某些实施例中,在可流动氧化物沉积之前不执行蚀刻操作。在用以部分地填充间隙的HDP-CVD沉积之后,HDP氧化物是在间隙的底部中、在侧壁上及在凸起特征(顶帽)的顶部上。侦_沉积通常特征为间隙变窄(自底向上观察),其中大部分沉积发生于到间隙的入口处。可在图2B中的HDP-CVD沉积之后的部分填充的间隙的截面表示中看到此情形,图2B描绘在此实例中所描述的エ艺的各种阶段的特征及间隙。在220处,描绘由经沉积HDP氧化物112形成的顶帽221及尖头223。返回到图2A,下一操作涉及沉积可流动氧化物膜以过度填充间隙(205)。也就是说,沉积足够可流动氧化物膜以填充间隙以及覆盖特征。在某些实施例中,也利用可流动氧化物膜覆盖HDP氧化物顶帽。此情形在图2B中被描绘为230,其中可流动氧化物膜110填充间隙且覆盖HDP氧化物顶帽221。下文进ー步描述可流动氧化物沉积的细节。根据各种实施例,可流动氧化物沉积可发生于HDP-CVD沉积腔室或単独沉积腔室中。在某些实施例中,可流动氧化物沉积可发生于多站腔室的不同站中。又,在某些实施例中,不同エ艺模块附接于ー个主机架上。因此,取决于实施例,在HDP-CVD沉积与可流动氧化物沉积之间的转变可能涉及或可能不涉及将衬底转移到不同腔室或エ艺模块。也应注意,如果在这些操作之间执行蚀刻操作,那么所述转变可涉及到及自单独蚀刻腔室的转移。一旦可流动氧化物被沉积,随即可执行任选的固化操作(207)。如下文所描述,在固化エ艺中,可将膜稠化及/或以化学方式转化为所要的电介质组合物。在某些实施例中,在单独操作中执行稠化及转化;或可执行多个操作,所述多个操作各自将膜稠化及/或使膜固化。又,在其它实施例中,可在未稠化的情况下以化学方式转化沉积态膜,或反之亦然。在某些实施例中,可使用可流动膜的固化来调谐可流动膜的蚀刻特性。在下一操作中,执行HDP氧化物及可流动氧化物的非选择性移除;取决于所使用的移除化学品及エ艺以及可流动氧化物及HDP氧化物的特性,执行固化エ艺可用于协调这些膜的蚀刻速率。如下文进ー步论述,可执行各种固化エ艺。这些エ艺可将膜稠化,且在某些状况下可使膜完全地凝固。在某些实施例中,仅固化将在随后的操作中蚀刻的顶部部分。以此方式,可向可流动氧化物膜的待非选择性移除的顶部部分及所述膜的待选择性移除的底部部分赋予不同蚀刻特性。在图2B中的240处描绘经部分固化的膜,其中可流动氧化物膜110的在间隙上方的部分IlOb被固 化。可将部分IlOb稠化及/或以化学方式转化为氧化硅(或其它所要电介质)。在某些实施例中,间隙中剰余的部分IlOc相较于部分IlOb具有较低密度,但仍以化学方式转化为SiO网络。在其它实施例中,部分IlOc在组成上不同于部分110c。在某些实施例中,不执行固化操作,其中蚀刻化学品或条件合适地用以移除所要膜。如所指示,执行HDP氧化物及可流动氧化物的非选择性移除(209)。蚀刻在凸起特征及间隙开口上方終止,但移除顶帽沉积的至少一部分,在某些实施例中,移除顶帽沉积的大部分。在图2B中的250处描绘此情形,图2B中的250展示在特征及间隙开口上方的HDP氧化物薄层112。可接着任选使剩余可流动氧化物膜固化,例如,以改变其蚀刻特性(211)。接着选择性移除剰余可流动氧化物,即,移除剩余可流动氧化物,而不移除显著量的HDP氧化物(213)。在图2B中的260处描绘此情形,其中仅HDP氧化物112剰余。此情形可使用与操作209中所执行的移除エ艺相同或不同的移除エ艺进行,例如,可使用湿式蚀刻而非等离子体蚀刻。可接着重复操作203到213以进一歩用HDP氧化物部分地填充间隙、用可流动氧化物膜牺牲层过度填充间隙、自特征及间隙上方移除HDP氧化物及可流动氧化物,及自间隙选择性移除可流动氧化物(215)。如果不重复这些操作,或在ー个或ー个以上此类重复之后,那么执行一次或一次以上额外的HDP-CVD沉积以完成用HDP氧化物进行的间隙填充(217)。在执行多次沉积的某些实施例中,可执行介入蚀刻操作。或者,可在无额外蚀刻操作的情况下完成间隙填充。所得间隙是用HDP氧化物进行填充,其中实质上无可流动氧化物。在其它实施例中,可剰余少量可流动氧化物膜填充例如按体积计小于10%的间隙。如图2B中的270处所示,可存在少量顶帽HDP氧化物沉积,然而,归因于先前的ー个或ー个以上蚀刻操作209,顶帽显著小于在无蚀刻操作的情况下的顶帽。此外,在这些蚀刻操作期间保护特征。在某些实施例中,仅有所执行的蚀刻操作为在操作209及213中所描绘的操作。在完成间隙填充之后,可例如在化学机械平坦化(CMP)エ艺中使间隙及特征的顶部平坦化(219)。图3A为展示间隙填充方法中的某些操作的エ艺流程图,在所述方法中,可流动氧化物增大自底向上填充,其中可流动氧化物是由HDP氧化物囊封,使得可流动氧化物不会触碰间隙的侧壁及底部,且不暴露于表面上。所述エ艺通过将具有凸起特征及在凸起特征之间的未经填充间隙的衬底提供到HDP-CVD反应器来开始(301)。可接着执行ー个或ー个以上HDP-CVD沉积操作以用HDP氧化物电介质材料部分地填充间隙(303)。如同上文參看图2A所描述的エ艺ー样,如果打算执行多个沉积操作,那么在某些实施例中,所述沉积操作可穿插有ー个或ー个以上介入蚀刻操作,及/或可在ー个或ー个以上HDP-CVD沉积操作之后执行ー个蚀刻操作,例如用以移除尖头材料。然而,在某些实施例中,在可流动氧化物沉积之前不执行蚀刻操作。下一操作涉及沉积可流动氧化物膜以进一歩填充间隙(305)。在沉积可流动氧化物膜之后,在某些实施例中仍仅部分地填充间隙,即,可流动氧化物沉积到在相邻特征的顶部表面下方的点。在图3B中描绘此情形,图3B描绘在图3A所描述的エ艺的各种阶段的特征及间隙。如同本文中所描述的所有实例一祥,根据各种实施例,可流动氧化物沉积可发生于HDP-CVD沉积腔室或単独沉积腔室中。接着任选使可流动氧化物膜固化(307)。如上文描述及下文进ー步详述,固化工艺可将膜的全部或部分转化为Si-O网络。可通过固化工艺使膜完全地或部分地凝固。在某些实施例中,在后续HDP氧化物沉 积之前膜未经固化。执行一次或一次以上额外的HDP-CVD沉积以完成用HDP氧化物进行的间隙填充(309)。在某些状况下,HDP-CVDエ艺可使可流动氧化物膜稠化,且可使可流动氧化物膜完全地或部分地凝固。所得间隙是用HDP氧化物及可流动氧化物进行填充。在某些实施例中,HDP氧化物囊封可流动氧化物,使得可流动氧化物不会接触间隙的侧壁及底部,且不暴露于经填充间隙的表面上。在替代实施例中,HDP氧化物部分地囊封可流动氧化物,从而例如可流动氧化物仅接触间隙的侧壁。在完成间隙填充之后,可例如在化学机械平坦化(CMP)エ艺中使间隙及特征的顶部平坦化(319)。图3B描绘窄沟槽中以及宽沟槽(如图3A所描述)中的沉积的截面示意图。在320处,窄间隙104被描绘为用HDP氧化物112部分地填充,包括顶帽221及尖头223沉积以及自底向上填充。在330处,描绘达到在相邻特征的顶部表面下方的水平的可流动氧化物沉积110。在340处,描绘后续HDP沉积112。在350处,图3B也展示宽沟槽114中的沉积。在通过图3A所示的方法来填充与此沟槽114邻接的高AR间隙的某些实施例中,在操作305期间沉积于所述沟槽中的可流动氧化物的厚度极小,且可为可忽略的。因而,如图3B所描绘,沟槽实质上完全地用HDP氧化物进行填充,且其中未沉积显著量的可流动氧化物。图4A为说明可流动氧化物膜增大自底向上填充的另一实施例的エ艺流程图。所述エ艺通过将具有凸起特征及在凸起特征之间的未经填充间隙的衬底提供到HDP-CVD反应器来开始(401)。如在图2A及3A所描述的方法中,接着执行ー个或ー个以上HDP-CVD沉积操作以用HDP氧化物电介质材料部分地填充间隙(403)。也如上文关于图2A所描述,下一操作涉及沉积可流动氧化物膜以过度填充间隙(405)。一旦可流动氧化物被沉积,随即可执行任选的固化操作(407),所述固化操作可用以调谐经沉积可流动氧化物的蚀刻特性。在某些实施例中,使可流动氧化物膜未固化以显现沉积态HDP氧化物及沉积态可流动氧化物膜的蚀刻性质的差异。接着选择性移除可流动氧化物膜的一部分,其中回蚀在间隙开ロ下方的点处终止,使间隙用HDP氧化物及可流动氧化物进行部分地填充(409)。在某些实施例中,在选择性移除之前执行HDP氧化物及可流动氧化物的非选择性蚀刻,其中非选择性回蚀在凸起特征及间隙开口上方終止,从而移除顶帽HDP氧化物沉积的至少一部分。在选择性移除之后,任选固化剰余可流动氧化物膜的全部或部分(411)。如同其它实施例一祥,在某些实施例中,可执行所描述操作的全部或部分的多个循环。执行一次或一次以上额外的HDP-CVD沉积以完成用HDP氧化物进行的间隙填充(413)。在执行多次沉积的某些实施例中,可执行介入蚀刻操作。所得间隙是用HDP氧化物及可流动氧化物进行填充。在完成间隙填充之后,可例如在化学机械平坦化(CMP)エ艺中使间隙及特征的顶部平坦化(415)。图4B描绘在图4A所描述的エ艺的各种阶段的特征及间隙。在420处,窄间隙104被描绘为用HDP氧化物112进行部分地填充,包括顶帽221及尖头223沉积以及自底向上填充。在430处,可流动材料110过度填充间隙,其中在440处描绘经回蚀可流动膜。在450处描绘用HDP氧化物112可流动氧化物110的组合进行的窄间隙完全填充。在460处描绘宽间隙中的沉积。在某些实施例中,此エ艺方案提供相较于图3A及3B所描述的エ艺方案更均一的横越间隙的可流动氧化物高度。又,相较于所述エ艺方案,在某些实施例中,在此方案中沉积的总HDP厚度较小。結果,CMPエ艺更容易。如图4B所示,可流动氧化物沉积在较小间隙中较厚,且在较宽间隙中较薄。应注意,因为至少过度填充高AR间隙,所以沉积于宽间隙 中的可流动氧化物的量大于图3B所描绘的可流动氧化物的量。在某些实施例中,HDP氧化物囊封可流动氧化物,使得可流动氧化物不会接触间隙的侧壁及底部,且不暴露于经填充间隙的表面上。在替代实施例中,HDP氧化物部分地囊封可流动氧化物,从而例如可流动氧化物仅接触间隙的侧壁。图5A为说明将可流动氧化物膜用于自底向上填充的实施例的エ艺流程图,其中HDP氧化物用作顶盖层以完成填充。所述エ艺通过将具有凸起特征及在凸起特征之间的未经填充间隙的衬底提供到反应器来开始(501)。不同于其它实例,最初未使用HDP氧化物部分地填充未经填充的间隙。确切地说,执行一次或一次以上可流动氧化物沉积以用可流动氧化物电介质材料部分地填充间隙(503)。如果打算执行多个沉积操作,那么在某些实施例中,所述沉积操作可穿插有ー个或ー个以上介入固化操作。如同本文中所描述的所有实例一祥,根据各种实施例,可流动氧化物沉积可发生于HDP-CVD沉积腔室或単独沉积腔室中。接着任选使可流动氧化物膜固化(505)。可通过固化工艺使膜完全地或部分地凝固。在某些实施例中,在后续HDP氧化物沉积之前膜未经固化。执行一次或一次以上额外的HDP-CVD沉积以完成用HDP氧化物进行的间隙填充(507)。在某些状况下,HDP-CVDエ艺可将可流动氧化物膜稠化,且可使可流动氧化物膜完全地或部分地凝固。所得间隙是用HDP氧化物及可流动氧化物进行填充,其中仅HDP氧化物暴露于表面处。在完成间隙填充之后,可例如在化学机械平坦化(CMP)エ艺中使间隙及特征的顶部平坦化(509)。图5B描绘在此实例中所描述的エ艺的各种阶段的特征及间隙。在520处,描绘间隙104中的可流动氧化物沉积110。在530处,描绘用以加顶盖于可流动氧化物沉积的HDP氧化物沉积112。并且在540处,描绘宽间隙中的HDP沉积112。如同图3B所描绘的エ艺ー样,因为不存在可流动氧化物的过度填充操作,所以宽间隙(沟槽)中的可流动氧化物厚度小得多,且在某些实施例中可为可忽略的。在某些实施例中,将可流动电介质材料沉积于引入的未经填充间隙中以减小间隙的纵横比以供后续用HDP氧化物的填充。图6A示意性地描绘用可流动氧化物110部分地填充的各种纵横比的间隙的截面。纵横比被定义为沟槽或其它间隙的深度除以其开ロ的宽度。如在图6A中定性地描绘,纵横比在用可流动氧化物自底向上填充之后减小。又,在图6A中为说明针对各种临界尺寸在用可流动氧化物部分填充之前及之后的纵横比的标绘图。临界尺寸是指间隙开ロ的最窄尺寸。高达14 I的间隙纵横比已减小到约4 I。HDP沉积随着纵横比减小而显著地改良。根据各种实施例,本文中所描述的方法可用以填充具有高达60 I (例如约30 I、约20 I或约10 I)的纵横比的间隙。临界尺寸可低到IOnm, 15nm或22nm。在某些实施例中,在HDP沉积之前,将可流动氧化物沉积到使得经部分填充的特征的纵横比为约6 I或更低的高度。图6B为提供在HDP之前及之后的纵横比的另ー标绘图(白色正方形为可流动前纵横比,且黑色菱形为可流动后纵横比)。在某些实施例中,具有不同引入AR的间隙是用沉积エ艺进行部分地填充,其中对于最窄特征,可流动氧化物的高度是最大的。HDP-CVD エ艺如上文所描述,根据本文中所描述的实施例的间隙填充方法包括ー个或ー个以上操作,在所述ー个或ー个以上操作中,用通过高密度等离子体(HDP)化学气相沉积(CVD)エ艺沉积的电介质(HDP氧化物)部分地填充间隙。通常,高密度等离子体为具有每立方厘米至少约5X IOltl个电子的电子密度的任何等离子体。通常但非必需,高密度等离子体反应器 在100毫托或更低的范围内的相对较低压カ下操作。HDP CVD沉积引起间隙的自底向上的有益填充。可使用任何合适的沉积化学品。一般说来,HDP CVDエ艺气体将包括用于沉积层的前驱体。如果电介质为含娃电介质,那么エ艺气体将包括载娃化合物,例如娃烧。エ艺气体通常也将包括载运气体。载运气体可为惰性气体,例如He及/或其它稀有气体。或者载运气体可为或包括元素氢或分子氢。可通过含硅前驱体自身或由例如元素氧(O2)、氧化氮(NO)及/或氧化亚氮(N2O)的另ーエ艺气体提供用以形成氧化硅或其它电介质材料的氧气。沉积エ艺气体将具有通过以每分钟标准立方厘米(sccm)为单位的组成气体的流动速率表示的特定組成。エ艺气体将包括用于沉积层的前驱体。如果电介质为含硅电介质,那么エ艺气体将包括载硅化合物,例如SiH4、SiF4, Si2H6, TEOS (正硅酸四こ酷)、TMCTS (四甲基-环四娃氧烧)、OMCTS (八甲基-环四娃氧烧)、甲基-娃烧、_■甲基-娃烧、3MS ( ニ甲基硅烷)、4MS(四甲基-硅烷)、TMDSO(四甲基-ニ硅氧烷)、TMDDSO(四甲基-ニこ氧基-ニ硅氧烷)、DMDMS(ニ甲基-ニ甲氧基-硅烷)及其混合物。在沉积期间,所述エ艺使含硅反应物分解以形成含硅气体及等离子体相物质,含硅气体与等离子体相物质可在衬底的表面上反应。エ艺气体通常也将包括载运气体。载运气体可为惰性气体,例如He及/或其它稀有气体(例如Ar)。或者载运气体可为或包括元素氢或分子氢。下文列出本发明的エ艺气体的实例流动速率范围
气体~ 流动速率(scan)
SiH4 10 到 300 O220 到 1000
权利要求
1.一种填充半导体衬底上的未经填充的间隙的方法,所述方法包含 将可流动电介质膜沉积于所述间隙中以部分地填充所述间隙; 在用所述可流动电介质膜部分地填充所述间隙之后,经由高密度等离子体化学气相沉积反应将高密度等离子体化学气相沉积HDP-CVD电介质膜沉积于所述间隙中以完成所述间隙的填充,其中在所述后续HDP-CVD沉积之前所述可流动电介质膜未经固化。
2.根据权利要求I所述的方法,其中所述可流动电介质膜为氧化硅膜、氮化硅膜或氮氧化硅膜。
3.根据权利要求I所述的方法,其中将可流动电介质膜沉积于所述间隙中包含引人工艺气体,所述エ艺气体包含含硅前驱体、氧化剂及任选的溶剤,其中所述エ艺气体特征为以下分压(Pp):蒸气压(Pvp)比率 含硅前驱体:0. Ol到I ; 氧化剂0. 25到2 ;及 溶剂0. I到I。
4.根据权利要求I所述的方法,其中将可流动电介质膜沉积于所述间隙中包含引人工艺气体,所述エ艺气体包含含硅前驱体、氧化剂及溶剂,其中所述エ艺气体特征为具有约5到15的氧化剂前驱体分压比率。
5.根据权利要求I所述的方法,其中将可流动电介质膜沉积于所述间隙中包含引入エ艺气体,所述エ艺气体包含含硅前驱体、氧化剂及溶剂,其中所述エ艺气体特征为具有约0.I到5的溶剂氧化剂前驱体分压比率。
6.根据权利要求I所述的方法,其中使可流动电介质膜在所述HDP-CVD电介质膜的沉积期间至少部分地稠化及/或氧化。
7.一种填充半导体衬底上的未经填充的间隙的方法,所述方法包含 将所述衬底提供到沉积模块; 将可流动电介质膜沉积于所述间隙中以部分地填充所述间隙; 使所述间隙中的所述可流动电介质膜氧化; 将所述衬底自所述沉积模块转移到高密度等离子体化学气相沉积HDP-CVD模块 '及 沉积HDP电介质膜以完成所述间隙的填充。
8.根据权利要求7所述的方法,其中在所述沉积模块中执行所述可流动电介质膜的氧化。
9.根据权利要求7所述的方法,其中在所述HDP-CVD模块中执行所述可流动电介质膜的氧化。
10.根据权利要求7所述的方法,其中在与所述沉积模块分离的固化模块中执行所述可流动电介质膜的氧化。
11.根据权利要求7所述的方法,其中使所述可流动电介质膜氧化包含以下中的一者在存在紫外光的情况下将所述膜暴露于氧化剂;及将所述膜暴露于远端产生的氧化等离子体。
12.根据权利要求7所述的方法,其中使所述可流动电介质膜氧化包含将所述膜暴露于直接(原位)等离子体。
13.根据权利要求I到12中任ー权利要求所述的方法,其中所述间隙在光刻エ艺后进行填充。
14.一种填充半导体衬底上的未经填充的间隙的方法,所述方法包含 将可流动电介质膜沉积于所述间隙中以部分地填充所述间隙; 使所述间隙中的所述可流动电介质膜部分地稠化;及 沉积HDP电介质膜以完成所述间隙的填充。
15.根据权利要求14所述的方法,其中使所述可流动电介质膜部分地稠化包含将所述膜暴露于远端或直接等离子体。
16.根据权利要求15所述的方法,其中所述等离子体为氧化等离子体。
17.根据权利要求15所述的方法,其中所述等离子体为惰性等离子体。
18.一种填充衬底上的未经填充的间隙的方法,所述方法包含 引入包含含硅前驱体、氧化剂及任选的溶剂的エ艺气体,以借此将可流动膜沉积于所述间隙中以部分地填充所述间隙,其中所述エ艺气体特征为以下分压(Pp)蒸气压(Pvp)比率 含硅前驱体0. 01到I ; 氧化剂0. 25到2 ;及 溶剂:0. I到I ; 在用所述可流动氧化物膜部分地填充所述间隙之后,沉积HDP电介质膜以完成所述间隙的填充。
19.根据权利要求18所述的方法,其中所述含硅前驱体的所述Pp Pvp比率是在0.01与0. 5之间。
20.根据权利要求18所述的方法,其中所述氧化剂的所述Pp Pvp比率是在0.5与I之间。
21.根据权利要求18所述的方法,其中所述氧化剂的所述Pp Pvp比率是在0.1与I之间。
22.根据权利要求18所述的方法,其中所述エ艺气体进一歩特征为具有约5到15的氧化剂前驱体分压比率。
23.根据权利要求18所述的方法,其中所述エ艺气体进ー步特征为具有约0.I到5的溶剂氧化剂前驱体分压比率。
24.ー种装置,其包含 可流动氧化物沉积腔室,其经配置以沉积可流动氧化物膜; 高密度等离子体化学气相沉积HDP-CVD沉积腔室,其经配置以沉积HDP氧化物膜 '及 控制器,所述控制器包含用于将包括含硅前驱体、氧化剂及任选的溶剂的エ艺气体引入所述可流动氧化物沉积腔室的指令,其中所述エ艺气体特征为以下分压(Pp)蒸气压(Pvp)比率含硅前驱体0. 01到1,氧化剂0. 25到2 ;及溶剂0. I到I。
全文摘要
本发明提供新颖间隙填充方案,所述方案涉及沉积可流动氧化物膜及高密度等离子体化学气相沉积氧化物(HDP氧化物)膜两者。根据各种实施例,所述可流动氧化物膜可用作牺牲层及/或用作用于自底向上间隙填充的材料。在某些实施例中,经填充间隙的顶部表面为HDP氧化物膜。所得经填充间隙可仅用HDP氧化物膜进行填充,或用HDP氧化物膜与可流动氧化物膜的组合进行填充。所述方法提供改进的顶帽减小且避免界定所述间隙的结构的截割。
文档编号H01L21/76GK102652353SQ201080055670
公开日2012年8月29日 申请日期2010年12月9日 优先权日2009年12月9日
发明者内里萨·德拉热, 巴尔特·范施拉文迪杰克, 庄田尚弘, 恺晗·阿什蒂亚尼, 拉克什米纳拉亚那·尼塔拉, 约翰·德鲁瑞, 迈克尔·伍德 申请人:诺发系统有限公司
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