衬底处理方法技术

一种用于间隙填充图案结构的第一突起和第二突起之间的凹陷的衬底处理方法，包括：改变形成在图案结构上的层的轮廓，其中层的轮廓的改变包括：在上部区域中，增加凹陷的宽度以抑制上部区域中空隙的形成；以及在下部区域中，减小凹陷的宽度以接触该层，从而导致在下部区域下方形成空隙，并因此允许调整空隙的位置。置。置。

【技术实现步骤摘要】
衬底处理方法


[0001]一个或多个实施例涉及衬底处理方法，更具体地，涉及填充间隙结构的方法。

技术介绍

[0002]随着半导体器件集成度的增加，图案结构的纵横比(A/R)也在增加。例如，随着间隙结构入口的深度与宽度之比的增加，在没有接缝或空隙的情况下填充间隙结构的技术难度也在增加。原子层沉积方法具有能够在图案结构的壁和底表面上沉积具有均匀厚度的膜的优点。然而，在薄膜被顺序堆叠的逐层沉积的情况下，当以具有间隙的图案结构彼此面对堆叠的膜彼此接触时，会产生边界面，并且在边界面处会留下空隙。当空隙在后续过程中暴露于外部时，半导体器件的性能会恶化。例如，由于金属化过程中金属布线或互连材料的渗透，绝缘性能可能恶化。

技术实现思路

[0003]一个或多个实施例包括一种衬底处理方法，该方法通过在填充间隙结构的间隙填充过程中允许空隙形成在间隙的下部，能够防止在后续过程中暴露空隙的问题。
[0004]附加方面将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显而易见，或者可以通过实践本公开的所呈现的实施例来了解。
[0005]根据一个或多个实施例，一种衬底处理方法包括：提供具有第一突起和第二突起的图案结构，其中第一突起和第二突起的上表面均具有平面部分和围绕平面部分的边缘部分；在图案结构上形成第一厚度的第一层，其中通过第一层的形成在第一突起和第二突起之间形成第一宽度的第一凹陷；以及改变第一层的轮廓，其中第一层的轮廓被改变成使得邻近第一突起和第二突起的边缘部分的第一上部区域中的第一凹陷的宽度增加，并且第一上部区域下方的第一下部区域中的第一凹陷的宽度减小。
[0006]根据衬底处理方法的一示例，包括形成第一层和改变第一层的轮廓的循环被重复多次，以实现第一突起和第二突起之间的空间的间隙填充。
[0007]根据衬底处理方法的另一示例，该循环包括：在第一层上形成第二层，其中通过形成第二层在第一突起和第二突起之间形成第二凹陷；以及改变第二层的轮廓。在改变第二层的轮廓期间，第二上部区域中的第二凹陷的宽度可以增加，并且第二上部区域下方的第二下部区域中的第二凹陷的宽度可以减小。
[0008]根据衬底处理方法的另一示例，第二下部区域可以在第一下部区域下方。
[0009]根据衬底处理方法的另一示例，由于第二下部区域中的第二凹陷的宽度减小，第二层的第一突起的侧表面上的第一部分和第二层的第二突起的侧表面上的第二部分可以彼此接触以形成空隙。
[0010]根据衬底处理方法的另一示例，空隙可以包括在第二下部区域中。
[0011]根据衬底处理方法的另一示例，第一层的形成可以包括施加第一等离子体，并且第一层的轮廓的改变可以包括施加第二等离子体。
[0012]根据衬底处理方法的另一示例，第二等离子体的功率水平可以大于第一等离子体的功率水平。
[0013]根据衬底处理方法的另一示例，第二等离子体的频率可以低于第一等离子体的频率。
[0014]根据衬底处理方法的另一示例，第一等离子体的频率可以是第一频率范围，第二等离子体的频率可以包括第一频率范围和低于第一频率范围的第二频率范围。
[0015]根据衬底处理方法的另一示例，配置为执行衬底处理方法的衬底处理设备可以包括匹配网络，其中匹配网络可以配置为执行针对第一频率范围的第一匹配操作和针对第二频率范围的第二匹配操作。
[0016]根据衬底处理方法的另一示例，第一等离子体的施加可被执行第一时间段，第二等离子体的施加可被执行第二时间段，并且通过调整第一时间段和第二时间段之间的比率，可以改变图案结构的间隙填充之后剩余的空隙的位置。
[0017]根据衬底处理方法的另一示例，包括在形成第一层期间施加第一等离子体的第一子循环可被执行多次，包括在改变第一层的轮廓期间施加第二等离子体的第二子循环可被执行多次，并且通过调整第二子循环的重复次数与第一子循环的重复次数之间的比率，可以改变图案结构的间隙填充之后剩余的空隙的位置。
[0018]根据衬底处理方法的另一示例，第一层的形成可以包括供应源气体、供应反应物气体和施加第一等离子体，并且第一层的轮廓的改变可以包括供应反应物气体和施加不同于第一等离子体的第二等离子体。
[0019]根据衬底处理方法的另一示例，供应源气体、供应反应物气体和施加第一等离子体可在相同的时间段内执行。
[0020]根据衬底处理方法的另一示例，供应源气体和供应反应物气体可以在相同的时间段之前被预供应。
[0021]根据衬底处理方法的另一示例，形成第一层可以进一步包括在供应源气体和供应反应物气体之间供应吹扫气体和在供应反应物气体之后供应吹扫气体中的至少一个。
[0022]根据衬底处理方法的另一示例，反应物气体可以用作吹扫气体。
[0023]根据一个或多个实施例，一种用于间隙填充图案结构的第一突起和第二突起之间的凹陷的衬底处理方法，该方法包括：改变形成在图案结构上的层的轮廓，其中改变层的轮廓包括：在上部区域中，增加凹陷的宽度以抑制在上部区域中形成空隙；以及在下部区域中，减小凹陷的宽度以接触该层，从而导致在下部区域下方形成空隙。
[0024]根据一个或多个实施例，一种衬底处理方法多次执行包括第一子循环和第二子循环的循环，其中第一子循环包括：在第一条件下供应RF功率以削弱源气体分子内的结合力并分解源气体；以及吹扫残余物，并且第二子循环包括：在第二条件下供应反应物气体和RF功率以破坏由第一子循环形成的层的结合结构；以及吹扫残余物。
附图说明
[0025]从以下结合附图的描述中，本公开的某些实施例的上述及其他方面、特征和优点将变得更加明显，其中：
[0026]图1是根据实施例的衬底处理方法的流程图；
[0027]图2至7是由图1所示的衬底处理方法在每个阶段处理的衬底的截面图；
[0028]图8是根据实施例的衬底处理方法的流程图；
[0029]图9至11是图8所示的衬底处理方法的一些阶段中的衬底的截面图；
[0030]图12和13是示出根据实施例的衬底处理方法的视图；
[0031]图14是当通过原子层沉积填充间隙时所产生的间隙中的边界面和空隙的视图；
[0032]图15是示出在填充图14中的间隙之后通过后续过程暴露空隙的视图；
[0033]图16是示出根据实施例的控制间隙结构中的空隙的位置的方法的视图；
[0034]图17是图16中的(b)的放大视图；
[0035]图18是透射电子显微镜(TEM)照片，示出了根据实施例的由于在间隙结构的上部区域中沉积膜的离子轰击造成的下陷以及通过溅射造成的膜颗粒的再沉积，间隙的上部闭合并且空隙的位置加深；
[0036]图19是根据实施例的衬底处理方法的流程图；
[0037]图20是示出根据图19的沉积步骤和溅射步骤的进度比的空隙深度的曲线图；
[0038]图21是示出根据另一实施例的过程流程的曲线图；
[0039]图22是示出根据另一实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种衬底处理方法，包括：提供具有第一突起和第二突起的图案结构，其中第一突起和第二突起的上表面各自具有平面部分和围绕平面部分的边缘部分；在图案结构上形成具有第一厚度的第一层，其中通过形成第一层，在第一突起和第二突起之间形成具有第一宽度的第一凹陷；以及改变第一层的轮廓，其中第一层的轮廓被改变成使得与第一突起和第二突起的边缘部分相邻的第一上部区域中的第一凹陷的宽度增加，并且第一上部区域下方的第一下部区域中的第一凹陷的宽度减小。2.根据权利要求1所述的衬底处理方法，其中，包括形成所述第一层和改变第一层的轮廓的循环被重复多次，以实现间隙填充所述第一突起和第二突起之间的空间。3.根据权利要求2所述的衬底处理方法，其中，所述循环包括：在所述第一层上形成第二层，其中通过形成第二层，在所述第一突起和第二突起之间形成第二凹陷；以及改变第二层的轮廓，并且在改变第二层的轮廓期间，第二上部区域中的第二凹陷的宽度增加，并且第二上部区域下方的第二下部区域中的第二凹陷的宽度减小。4.根据权利要求3所述的衬底处理方法，其中，所述第二下部区域位于所述第一下部区域下方。5.根据权利要求3所述的衬底处理方法，其中，由于所述第二下部区域中的第二凹陷的宽度减小，所述第二层的第一突起的侧表面上的第一部分和第二层的第二突起的侧表面上的第二部分相互接触以形成空隙。6.根据权利要求5所述的衬底处理方法，其中，所述空隙包括在所述第二下部区域中。7.根据权利要求1所述的衬底处理方法，其中，所述第一层的形成包括施加第一等离子体，并且改变第一层的轮廓包括施加第二等离子体。8.根据权利要求7所述的衬底处理方法，其中，所述第二等离子体的强度大于所述第一等离子体的强度。9.根据权利要求7所述的衬底处理方法，其中，所述第二等离子体的频率低于所述第一等离子体的频率。10.根据权利要求7所述的衬底处理方法，其中，所述第一等离子体的频率是第一频率范围，并且所述第二等离子体的频率包括第一频率范围和低于第一频率范围的第二频率范围。11.根据权利要求10所述的衬底处理方法，其中，配置为执行衬底处理方法的衬底处理设备包括匹配网络，其中，所述匹配网络配置为执行针对所述第一频率范围的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：CW李，李庚垠，HJ李，姜成圭，
申请(专利权)人：ASMIP私人控股有限公司，
类型：发明
国别省市：