[发明专利]使用复合PEALD和PECVD方法的可变深宽比特征的间隙填充

权利要求书

1.一种填充在衬底表面上的间隙的方法，所述方法包括：

(a)引导气相的第一反应物进入里面有所述衬底的反应室中，并且使所述第一反应物能吸附在所述衬底表面上；

(b)引导气相的第二反应物进入所述反应室中，并且使所述第二反应物能吸附在所述衬底表面上；

(c)使所述衬底表面暴露于等离子体以驱动所述衬底表面上所述第一反应物与所述第二反应物之间的表面反应，从而形成构成所述间隙的底部和侧壁的衬里的膜层；

(d)在不进行抽空的情况下清扫所述反应室；并且

(e)重复操作(a)至(d)以形成额外的膜层，其中所述间隙通过自底向上填充机理进行填充，其中所述膜层在所述间隙的顶部附近沉积较薄并且在所述间隙的底部附近沉积较厚，并且其中当所述间隙的相对侧壁上相对的膜层彼此靠近时，所述相对的膜层上存在的表面基团彼此交联，从而在不形成孔洞或接缝的情况下填充所述间隙。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一反应物是含硅反应物，并且所述第二反应物是氧化反应物。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一反应物包括双叔丁基氨基硅烷。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述第二反应物包括氧气和/或一氧化二氮。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第二反应物包括氧气和一氧化二氮，并且其中氧气的体积流率和一氧化二氮的体积流率的差异不超过约20％。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述间隙是凹角的。

7.一种在衬底表面上填充间隙的方法，所述方法包括：

(a)引导气相的第一反应物进入里面有所述衬底的反应室中，并且使所述第一反应物能吸附在所述衬底表面上；

(b)引导气相的第二反应物进入所述反应室中，并且使所述第二反应物能吸附在所述衬底表面上；

(c)使所述衬底表面暴露于等离子体以驱动所述衬底表面上所述第一反应物与所述第二反应物之间的表面反应，从而形成构成所述间隙的底部和侧壁的衬里的膜层，其中所述膜在所述间隙的场区域和上侧壁附近比在所述间隙的底部和下侧壁附近致密；

(d)在不进行抽空的情况下清扫所述反应室；并且

(e)重复操作(a)至(d)以形成额外的膜层，从而在不形成孔洞或接缝的情况下通过自底向上填充机理填充所述间隙。

8.一种在衬底表面上填充间隙的方法，所述方法包括：

(a)引导气相的第一反应物进入里面有所述衬底的反应室中，并且使所述第一反应物能吸附在所述衬底表面上；

(b)引导气相的第二反应物进入所述反应室中，并且使所述第二反应物能吸附在所述衬底表面上；

(c)使所述衬底表面暴露于等离子体以驱动所述衬底表面上所述第一反应物与所述第二反应物之间的表面反应，从而形成构成所述间隙的底部和侧壁的衬里的膜层，其中在所述间隙的底部和下侧壁附近的膜中比在所述间隙的场区域和上侧壁附近的膜中优先掩埋配体；

(d)在不进行抽空的情况下清扫所述反应室；并且

(e)重复操作(a)至(d)以形成额外的膜层，从而在不形成孔洞或接缝的情况下通过自底向上的填充机理填充所述间隙。

9.一种使用电介质材料填充半导体衬底上的一个或多个间隙的设备，包括：

反应室；

用于引导反应物到所述反应室的入口；

用于从所述反应室清除材料的出口；

等离子体发生器；以及

控制器，所述控制器具有指令以根据权利要求1至8中的任一项所述的方法填充所述半导体衬底上的所述一个或多个间隙。