[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衬里的膜；

(d)清扫或净化所述反应室；

(e)引导气相的至少第三反应物进入所述反应室中；并且

(f)从至少所述第三反应物产生等离子体以驱动气相反应，其中所述气相反应物产生间隙填充材料，并且其中所述间隙填充材料部分或完全填充所述衬底表面上的所述间隙。

2.根据权利要求1所述的方法，其中操作(a)至(c)包括形成保形膜，所述保形膜在所述间隙的底部比在所述间隙的上侧壁厚。

3.根据权利要求1所述的方法，其中操作(c)包括使所述间隙顶部附近的膜比所述间隙底部附近的膜优先致密化。

4.根据权利要求1所述的方法，其中操作(c)包括在所述间隙的底部附近的膜中比在所述间隙的上侧壁附近的膜中优先掩埋配体。

5.根据权利要求1所述的方法，其中在操作(e)至(f)之前重复操作(a)至(c)，并且其中在每次重复操作(c)之后不进行抽空。

6.一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，其中所述衬底至少具有临界尺寸小于约50nm的窄间隙和临界尺寸大于或等于约50nm的宽间隙；

(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，从而形成膜；

(d)清扫或净化所述反应室；

(e)重复操作(a)至(d)，其中形成的所述膜完全填充所述窄间隙并且构成所述宽间隙的衬里；

(f)引导气相的至少第三反应物进入所述反应室中；并且

(g)在所述第三反应物流到所述反应室的同时使所述衬底表面暴露于等离子体以驱动气相反应，其中所述气相反应物产生间隙填充材料，并且其中所述间隙填充材料部分或完全填充所述衬底表面上的所述宽间隙。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述窄间隙的深宽比大于约4：1，并且所述宽间隙的深宽比小于或等于约4：1。

8.根据权利要求6所述的方法，其中所述窄间隙是凹角的并且在不形成接缝或孔洞的情况下被填充。

9.根据权利要求6所述的方法，其中在每次重复操作(c)之后不进行抽空。

10.一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9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。