间沉积材料。例如，衬 底可以暴露于氏的持续流，而WC15以脉冲方式输送，在脉冲期间WC15和Η2反应以沉积钨。
[0042] 图3Α示出了在填充工艺的不同阶段的特征的横截面的一个示例的示意性表示。 具体而言，横截面321表示完成初始沉积操作203中的一个操作之后的特征的示例。在所述 工艺的这个阶段，衬底303可以具有在下层313上沉积的含钨材料层323。例如，由于下层 313的突出部分315和/或沉积层323的差的台阶覆盖（在图1的上下文中更详细描述）， 开口附近的腔的尺寸可以比特征内的腔的尺寸窄。
[0043] 回到图2,沉积操作203继续进行，直到沉积层（例如，层323)达到一定的厚度。 该厚度可取决于腔轮廓和开口尺寸。在某些实施方式中，开口附近的沉积层的平均厚度可 以是包括任何下层（如果存在的话）的特征横截面尺寸的约5%至25%。在其它实施方式 中（未示出），在沉积操作203期间特征可以被完全封闭，然后之后在WC1J4刻操作期间重 新开放。根据各种实施方式，框203可以在一个或多个室进行或在室的一个或多个站中进 行。
[0044] 该工艺继续进行，改变工艺条件以切换到蚀刻机制（框205)。氯化钨化合物（如WC16)可以通过形成将与沉积的钨反应的各种氯化钨WC1X化合物（如W2C11Q、WC15，等等） 来蚀刻沉积钨。（应当指出的是，WC15自然形成为二聚体Wfli。，然而它是相同的材料）。 同样，任何使用的wcix或它们的混合物可形成将与沉积的钨反应的各种氯化钨化合物。框 205涉及改变一个或多个工艺条件，例如但不限于温度、压强、WC1X(例如，WC15SWC1 6)浓 度、H2流量、和Ar(或其它载气流量），使得WC1 x将具有在特征中沉积的钨的净蚀刻而不是 沉积。在一些实施方式中，例如，1(^前体本身可以从WC15改变成WC16。同样地，如果使用 诸如WC16/WC15之类的混合物，那么各组分的相对量可被改变。
[0045]根据各种实施方式，框205可以涉及时间转换或空间转换。如果衬底在特定环境 (例如室或站）中保持静止，则可执行工艺参数的时间转换。空间转换可以涉及将衬底移 动到不同的环境。因此，根据实施方式，框205可以包括改变室或站的基架温度，室压强，气 体流速等和/或将衬底移动到另一具有不同的工艺参数的室或站。根据各种实施方式，框 205可涉及对一个或多个工艺参数的阶梯式改变和/或一个或多个工艺参数的连续调节。
[0046] 然后方法200继续，使用WC1X作为蚀刻剂蚀刻沉积的钨（框207)。在一些实施 方式中，蚀刻是不保形的，以使得相比于在特征内离开口较远处，在开口附近较多的钨被蚀 亥IJ。非保形蚀刻也可称为优先蚀刻或低台阶覆盖蚀刻。为了获得优先（或低台阶覆盖）蚀 亥IJ，所述蚀刻工艺条件可以适当设计；恰当的蚀刻温度、蚀刻剂流量和蚀刻压强的组合可有 助于实现所需的保形性。下层，例如扩散阻挡层，可被用作蚀刻停止层。
[0047] 作为执行框203的结果，在开口附近的沉积层的平均厚度的减小可大于该特征内 的沉积层的平均厚度的减小。在某些实施方式中，开口附近的减小比特征内的减小大至少 约10%，或在更具体的实施方式中，大至少约25 %。在一些实施方式中，操作207可以进行 到该衬底或任何下层（如果存在的话）被暴露于蚀刻剂的程度。操作207之后剩余的钨层 可用台阶覆盖来表征。在某些实施方式中，所述蚀刻层的台阶覆盖是至少约75 %，更具体地 是至少约100%，或是至少约125%，甚至更具体地是至少约150%。
[0048] 在某些实施方式中，衬底可以包括在沉积操作203期间被闭合并在蚀刻操作207 期间保持闭合的一个或多个特征。例如，衬底可以包括小的、中等尺寸和大的特征。一些小 特征可以在初始沉积操作期间闭合并再也不开放。中等尺寸的特征可能会在以后的循环期 间闭合并保持闭合，而其他较大的特征被填充。在某些实施方式中，特征可存在于衬底的不 同垂直水平面上，例如，在双镶嵌配置中。在较低水平面上的特征可能会比较高水平面上的 特征提前闭合。
[0049] 在某些实施方式中，沉积操作203可以仅暂时闭合该特征。不像在最终填充操作 期间闭合特征，诸如不像如下所述的操作211，或者在具有不同尺寸和上述垂直位置的多个 特征的情况下闭合特征，在暂时闭合期间缝可以是仍然不能接受地大或太靠近场区开始。 在这些实施方式中，蚀刻操作207可以设计成这样一种方式：操作207的第一部分是用来重 新打开特征的，然后在操作207的下一部分是用于非保形蚀刻沉积的材料的。在这两部分 中的工艺条件可以相同或不同。例如，蚀刻剂的流率在操作207的第一部分期间可能是较 高的，然后随着特征开放而降低。
[0050] 如由判定框208所指示的，包括WCUX积操作203和WC1激刻操作207的沉积-蚀 刻循环可以重复一次或多次。例如，在一个循环之后实现合乎期望的台阶覆盖可能是困难 的，尤其是在具有大的突出部分的小的特征中。在判定框208中的是否进行另一个循环的 考虑因素包括突出部分的尺寸、特征尺寸、特征的深宽比、特征弯曲度，以及缝的尺寸和缝 位置要求。
[0051] 在某些实施方式中，可以改变在下一循环中一个或两个操作的工艺参数（框 209)。例如，在最初的循环期间的净沉积可以大于在之后循环期间的净沉积，因为所沉积的 层仍然是薄的，且在蚀刻期间污染的风险是高的。与此同时，最初腔较开放，且封闭的危险 性也较低。例如，可以较低的速率（由较低的温度驱动）执行初始的沉积循环，以实现对包 含沉积在部分加工的衬底上的材料的钨的量的更大的控制。较慢的速率可导致较保形的沉 积，这对于某些特征类型可能是必要的。可以较快的沉积速率（由较高的温度驱动）执行 后续沉积循环，因为对沉积厚度的控制可能是不太重要的和/或以前的沉积-蚀刻循环可 以以使得这些腔会较不可能过早闭合这样的方式形成特征的腔的轮廓。例如，通过使用不 同的前体、控制温度、调节前体的浓度等，也可控制蚀刻。
[0052] 此外，可逐循环地修改框203。例如，在初始循环中，它可涉及如上所述的顺序CVD 工艺。顺序CVD工艺通常比非顺序CVD工艺慢，所以提供了更大的控制。在随后的循环中， 框203可以是非顺序CVD工艺。
[0053] 回到图3A，横截面331描绘了非保形蚀刻之后的特征。因此，横截面321和331可 以表示第一循环，或更一般地，表示初始循环中的一个。在这个循环期间，沉积层323可能 太薄以不能完全补偿或抵消各种缝的形成原因，如突出部分315。例如，在选择性去除操作 之后，横截面331中所示的腔在开口附近仍然比在特征内部窄。在某些实施方式中，这种差 异可以足够小，从而在不重复沉积-蚀刻循环的情况下该工艺继续进行至最终填充操作。
[0054] 横截面341和351示出了随后的循环期间和之后的衬底303。首先，横截面341显 示了在蚀刻层333上形成的新沉积层343。具有层343的特征可具有改善的轮廓，该轮廓反 映了在先前的循环期间获得较好的台阶覆盖。然而，腔的轮廓可能仍然不允许进行到最后 的填充，可能需要另一蚀刻操作以进一步使轮廓成型。横截面351表示在最终沉积以完成 填充之前的阶段的衬底303。腔在开口附近比在腔内较宽。在某些实施方式中，新沉积层的 台阶覆盖比最初沉积层的台阶覆盖高至少约10%，并且可以是高至少约20%，或高至少约 30%〇
[0055] 在执行一个或多个沉积-蚀刻循环以部分地填充特征和使特征轮廓成型之后，该 工艺可以继续进行最终填充操作211。此操作可以在一些方面类似于沉积操作203。主要区 别在于，操作211进行直到特征完全封闭，它不接着蚀刻操作以打开特征。返回到图3A，横 截面361表示最终填充操作之后的无缝存在的衬底303的示例。在某些实施方式中，特征 仍具有缝，但它与在常规填充的特征中的缝相比较小并具有位于较远离场区的参考点。在 一些实施方式中，填充可以自下而上的方式进行。图3B示出了这样的填充的示例。
[0056] 在一些实施方式中，沉积操作203和蚀刻操作207都是非等离子体操作。在一些 实施方式中，蚀刻操作207可以是等离子体增强的，具有远程或原位等离子体辅助蚀刻物 质产生。此外，在某些实施方式中，可以包括离子束，例如，Ar离子束。例如，各种氯物质可 以被吸收到沉积的钨上，然后引入Ar离子以解吸WCIJU产品。
[0057] 在一些实施方式中，沉积操作203和蚀刻操作207可以部分重叠或同时进行。例 如，可以设置其中有净沉积在特征的底部和净蚀刻在特征的顶部的工艺条件。根据各种实 施方式，可以或可以不执行框205,具体取决于工艺。例如，工艺条件可以使得前体和蚀刻剂 物质同时在室中，从而允许沉积和蚀刻反应两者同时发生。为了实现特征内比开口附近有 更大的净沉积，工艺条件可以使得蚀刻反应是传质（mass-transport)限定的，因此，取决 于蚀刻剂的浓度。同时，沉积反应是不是传质限定的，并且在特征内和开口附近有大致相同 的速率。可以调节（例如，逐渐地或以阶梯的方式）各种工艺条件，包括还原剂或其他反应 剂的流速、引入的等离子体物质、温度等。一旦不需要更多的循环，该工艺可任选地转变成 最终特征操作（框211)。
[0058] 在某些实施方式中，处理室可以装备有各种传感器以进行原位测量，从而确定沉 积操作203的程度和随后的蚀刻操作207。原位测量的实例包括光学显微镜和X射线荧光 分析（XRF)以确定沉积的膜的厚度。此外，红外（IR)光谱可用于检测蚀刻操作过程中产生 的氯化钨（WC1X)的量。残余气体分析（RGA)可用于使用质谱法来检测气体（反应物/副 产品）。
[0059] 根据各种实施方式，可以改变包括衬底温度、室压强以及载气的流速的工艺条件 以在沉积机制和