[发明专利]用于填充间隙的方法和设备

说明书

一种用于通过以下操作填充在衬底上制造特征期间形成的一个或多个间隙的方法和设备：向所述一个或多个间隙的表面的底部区域提供第一反应物；将第二反应物提供到所述衬底；以及允许所述第一反应物在所述第一反应物的一个分子与所述第二反应物的多个分子的化学计量比下在所述表面的所述底部区域中起始所述第二反应物的反应，从而使所述一个或多个间隙的所述表面的未被提供所述第一反应物的顶部区域最初基本上为空。

技术领域

本公开大体上涉及用于制造电子装置的方法和设备。

更具体地说，本发明涉及一种用于通过沉积方法填充在用于制造电子装置的衬底上制造特征期间形成的一个或多个间隙的方法和设备，包括：

向所述一个或多个间隙的表面提供第一反应物；

将第二反应物提供到所述衬底；以及，

允许所述第一反应物起始所述第二反应物的反应。

背景技术

在衬底间隙上制造集成电路期间，可在衬底上形成沟槽。根据特定应用，再填充沟槽可采取各种形式。

基本沟槽填充过程可能存在缺点，包含在再填充期间在沟槽中形成空隙。当再填充材料在被完全填充之前在沟槽顶部附近形成收缩时，可能形成空隙。此类空隙可能损害集成电路(IC)上的装置的装置隔离以及IC的总体结构完整性。遗憾的是，防止在沟槽填充期间形成空隙可能常常对沟槽施加尺寸约束，这可能会限制装置的装填密度。

如果为了装置隔离填充沟槽，则测量装置隔离的有效性的关键参数可以是场阈值电压，即，产生链接邻近的隔离装置的寄生电流所需的电压。场阈值电压可能受许多物理和材料性质的影响，例如沟槽宽度、沟槽填充材料的介电常数、衬底掺杂、场植入剂量和衬底偏置。

可以通过减小沟槽深度和/或使沟槽侧壁呈锥形来缓解空隙形成，使得开口在顶部可以比在底部更宽。减小沟槽深度过程中的折衷可以是降低装置隔离的有效性，而具有锥形侧壁的沟槽的较大顶部开口可能会占用额外的集成电路占地面积。

发明内容

一个目标是例如提供一种改进的或至少替代的间隙填充方法。

因此，提供了一种用于通过沉积方法填充在衬底上制造特征期间形成的一个或多个间隙的方法，包括：

向所述一个或多个间隙的表面的底部区域提供第一反应物；

向所述表面提供第二反应物；以及，

允许所述第一反应物在所述第一反应物的一个分子与所述第二反应物的多个分子的化学计量比下在所述表面的底部区域中起始所述第二反应物的反应，从而使所述一个或多个间隙的所述表面的未被提供第一反应物的顶部区域最初基本上为空。

通过使所述第一反应物在所述第一反应物的一个分子与所述第二反应物的多个分子的化学计量比下在所述表面的底部区域中起始所述第二反应物的反应，从而使所述一个或多个间隙的所述表面的未被提供第一反应物的顶部区域最初基本上为空，可以在间隙的开口不收缩的情况下非常快速地从底部向上填充所述间隙。

根据另一实施例，提供一种半导体加工设备，以提供改进的或至少替代的间隙填充方法。所述设备包括：

一个或多个反应室，用于容纳衬底，所述衬底具备在衬底上制造特征期间形成的间隙；

经由第一阀与所述反应室中的一个呈气体连通的第一反应物的第一源；以及，

经由第二阀与所述反应室中的一个呈气体连通的第二反应物的第二源；其中所述设备包括：

经由等离子体气体阀与所述反应室中的一个呈气体连通的等离子体气体的等离子体气体源；

射频功率源，被构造和布置成产生所述等离子体气体的等离子体；