【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用牺牲蚀刻盖层的高深宽比特征的介电间隙填充相关申请的交叉引用本申请要求2017年9月13日提交的名称为“DIELECTRICGAPFILLOFHIGHASPECTRATIOFEATURESUTILIZINGASACRIFICIALETCHCAPLAYER”的美国专利申请No.15/703,917的权益，该专利申请通过引用将其全部内容并入本文并用于所有目的。
技术介绍
半导体制造处理涉及图案化操作，包括在半导体衬底上沉积及蚀刻各种材料。衬底包括各种类型的特征，包括水平及竖直特征、具有倾斜侧壁的负特征、具有内凹(re-entrant)特征的特征、以及在具有二或更多材料的多层堆叠件的衬底中作为负特征的特征，以使在特征侧壁的表面上的材料组成根据特征的深度而变化。存在用于填充此类特征的各种技术，但当组件收缩且特征变得更小时，没有空隙或接缝的特征填充变得越来越具有挑战性。
技术实现思路
本文提出用于处理半导体衬底的方法和设备。一方面涉及一种填充衬底上的特征的方法，所述方法包括：提供所述衬底至处理室，所述衬底包括所述特征，所述特征...
【技术保护点】
1.一种填充衬底上的特征的方法，所述方法包括：/n提供所述衬底至处理室，所述衬底包括所述特征，所述特征包括特征开口和侧壁形貌，所述侧壁形貌包括在所述特征的所述侧壁上的多个残段；/n使用含硅前体和氧化剂以沉积第一数量的硅氧化物持续不足以填满所述特征的持续时间；/n使所述第一数量的所述硅氧化物暴露于蚀刻剂，以蚀刻所述第一数量的所述硅氧化物中的至少一些；以及/n在蚀刻所述第一数量的所述硅氧化物之后，在经蚀刻的所述第一数量的所述硅氧化物上沉积第二数量的所述硅氧化物。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170913 US 15/703,9171.一种填充衬底上的特征的方法，所述方法包括：
提供所述衬底至处理室，所述衬底包括所述特征，所述特征包括特征开口和侧壁形貌，所述侧壁形貌包括在所述特征的所述侧壁上的多个残段；
使用含硅前体和氧化剂以沉积第一数量的硅氧化物持续不足以填满所述特征的持续时间；
使所述第一数量的所述硅氧化物暴露于蚀刻剂，以蚀刻所述第一数量的所述硅氧化物中的至少一些；以及
在蚀刻所述第一数量的所述硅氧化物之后，在经蚀刻的所述第一数量的所述硅氧化物上沉积第二数量的所述硅氧化物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述残段在垂直于所述侧壁的平面上具有介于与约之间的尺寸。
3.根据权利要求1所述的方法，其中不足以沉积所述第一数量的硅氧化物至所述特征中的所述持续时间在所述衬底的场表面上形成硅氧化物的覆盖层。
4.根据权利要求3所述的方法，其中使所述第一数量的所述硅氧化物暴露于所述蚀刻剂包括：相对于所述特征的内侧，蚀刻在所述特征开口处或附近的所述第一数量的所述硅氧化物中的所述至少一些。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二数量的所述硅氧化物通过等离子体增强化学气相沉积来沉积。
6.根据权利要求5所述的方法，其还包括：在沉积所述第二数量的所述硅氧化物之后，使所述第二数量的所述硅氧化物暴露于所述蚀刻剂持续比使所述第一数量的所述硅氧化物暴露于所述蚀刻剂所使用的所述持续时间长的持续时间。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述特征的所述侧壁包括在堆叠件中分层的二或更多种材料。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述沉积所述第一数量的所述硅氧化物以及所述使所述第一数量的所述硅氧化物暴露于所述蚀刻剂在没有破坏真空的情况下执行。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述使所述第一数量的所述硅氧化物暴露于所述蚀刻剂以及所述沉积所述第二数量的所述硅氧化物在没有破坏真空的情况下执行。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述第一数量的所述硅氧化物通过一或更多个原子层沉积循环而沉积，每一原子层沉积循环包括所述氧化剂和所述含硅前体的交替脉冲。
11.根据权利要求10所述的方法，其中在所述氧化剂的脉冲期间，点燃等离子体。
12.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述蚀刻剂选自于由三氟化氮、氟仿(CHF3)、八氟环丁烷(C4F8)、四氟甲烷(CF4)及其组合所组成的群组。
13.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述特征具有至少5微米的深度。
14.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述特征具有至少15：1的深宽比。
15.一种填充衬底上的特征的方法，所述方法包括：
提供所述衬底至处理室，所述衬底包括所述特征，所述特征包括特征开口和侧壁形貌，所述侧壁形貌包括在所述特征的所述侧壁上的多个残段；
使用含硅前体和氧化剂以沉积第一数量的硅氧化物持续不足以填满所述特征的持续时间；
在沉积所述第一数量的硅氧化物之后且在使所述第一数量的硅氧化物暴露于蚀刻剂之前，沉积牺牲护盔，所述牺牲护盔形成在所述衬底的场表面上的覆盖层；
使所述衬底暴露于所述蚀刻剂，以蚀刻所述第一数量的所述硅氧化物中的至少一些；以及
在蚀刻所述第一数量的所述硅氧化物之后，沉积第二数量的所述氧化物在经蚀刻的所述第一数量的所述硅氧化物上，以至少部分填满所述特征。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述牺牲护盔通过等离子体增强化学气相沉积而沉积。
17.根据权利要求15和16中任一项所述的方法，其中所述牺牲护盔包含硅氮化物。
18.根据权利要求15和16中任一项所述的方法，其中所述牺牲护盔包含硅氧化物。
19.一种填充衬底上的特征的方法，所述方法包括：
提供所述衬底至处理室，所述衬底包括所述特征，所述特征包括特征开口和侧壁，所述侧壁具有一或更多个内凹表面；
沉积第一数量的材料持续不足以填满所述特征的持续时间；
使所述第一数量的所述材料暴露于蚀刻剂，以蚀刻在所述特征中的所述第一数量的所述材料中的至少一些；以及
在蚀刻所述第一数量的所述材料之后，在经蚀刻的所述第一数量的所述材料上沉积第二数量的所述材料，
其中所述材料选自于由硅碳化物、硅氮化物、硅、钨、钌、铜、钴和钼所组成的群组。
20.根据权利要求19所述的方法，其中足以沉积所述第一数量的所述材料至所述特征中的所述持续时间在所述衬底的场表面上形成所述材料的覆盖层。
21.根据权利要求20所述的方法，其中使所述第一数量的所述材料暴露于所述蚀刻剂包括：相对于所述特征的内侧，蚀刻在所述特征开口处或附近的所述第一数量的所述材料中的所述至少一些。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述第二数量的所述材料通过等离子体增强化学气相沉积而沉积。
23.根据权利要求22所述的方法，其还包括：在沉积所述第二数量的所述材料之后，使所述第二数量的所述材料暴露于所述蚀刻剂持续比使所述第一数量的所述材料暴露于所述蚀刻剂所使用的所述持续时间长的持续时间。
24.根据权利要求19-23中任一项所述的方法，其中所述特征的所述侧壁包括在堆叠件中分层的二或更多种材料。
25.根据权利要求19-23中任一项所述的方法，其中所述沉积所述第一数量的所述材料以及所述使所述第一数量的所述材料暴露于所述蚀刻剂在没有破坏真空的情况下执行。
26.根据权利要求19-23中任一项所述的方法，其中所述使所述第一数量的所述材料暴露于所述蚀刻剂以及所述沉积所述第二数量的所述材料在没有破坏真空的情况下执行。
27.一种填充衬底上的特征的方法，所述方法包括：
提供所述衬底至处理室，所述衬底包括所述特征，所述特征包括特征开口和侧壁形貌，所述侧壁形貌包括在所述特征的所述侧壁上的多个残段；
沉积第一数量的第一材料持续不足以填满所述特征的持续时间；
在沉积所述第一数量的第...
【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫·R·阿贝尔，普尔凯特·阿加瓦尔，理查德·菲利普斯，普鲁肖塔姆·库马尔，阿德里安·拉沃伊，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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