[发明专利]用于基于等离子体的沉积的表面改性的深度受控沉积

说明书

一种用于执行衬底上的特征的间隙填充的方法，其包括：(a)移动所述衬底至处理室中；(b)执行ALD工艺的多个循环；(c)从所述处理室清扫来自所述ALD工艺的处理气体；(d)通过将含氟气体引入至所述处理室中并施加RF功率至所述含氟气体以在所述处理室中产生氟等离子体，而对所述衬底进行等离子体处理；(e)从所述处理室清扫来自所述等离子体处理的处理气体；(f)重复操作(b)至(e)，直到执行预定循环次数。

背景技术

已证明沉积-蚀刻-沉积(DED)可以填充高深宽比的通孔(via)、孔洞和沟槽。DED方法在被用于填充在结构顶部下方具有增大的内凹部(reentrancy)的特征时面临间隙填充限制。与开口尺寸相比具有大的内凹特征或与大开口相比具有任何大的内凹特征的结构使得在特征夹断之前没有足够的材料生长于用于蚀刻的离子的视线范围内。

就是在该背景下产生了本发明的实施方案。

发明内容

在一些实施方案中，提供了一种用于执行衬底上的特征的间隙填充的方法，其包括：(a)移动所述衬底至处理室中；(b)执行ALD工艺的多个循环；(c)从所述处理室清扫来自所述ALD工艺的处理气体；(d)通过将含氟气体引入至所述处理室中并施加RF功率至所述含氟气体以在所述处理室中产生氟等离子体，而对所述衬底进行等离子体处理；(e)从所述处理室清扫来自所述等离子体处理的处理气体；(f)重复操作(b)至(e)，直到执行预定循环次数。

在一些实施方案中，所述氟等离子体钝化所述衬底上的所述特征的一部分，从而抑制在所述特征的被钝化的所述部分上通过所述ALD工艺的沉积。

在一些实施方案中，所述特征的被钝化的所述部分从所述特征的顶部向下延伸至所述特征中的预定目标水平。

在一些实施方案中，所述预定目标水平由所述等离子体处理的一或更多参数控制。

在一些实施方案中，所述等离子体处理的所述参数包括下列的一或更多者：所述等离子体处理的持续时间、所述等离子体处理的温度、所述含氟气体的压强以及所述RF功率的电平。

在一些实施方案中，所述特征包含内凹部，且其中所述预定目标水平限定为约在所述内凹部的水平处，以通过所述等离子体处理实质上抑制所述内凹部的所述水平上方处的通过所述ALD工艺进行的沉积。

在一些实施方案中，所述氟等离子体通过沿着所述特征的所述部分的表面形成氟终端物质来钝化所述特征的所述部分。

在一些实施方案中，所述方法还包括：(g)执行所述ALD工艺的一或更多个循环。

在一些实施方案中，操作(e)的所述预定循环次数被配置成影响间隙填充，以去除所述特征中的内凹部。

在一些实施方案中，操作(g)的所述ALD工艺的所述一或更多个循环被配置成完成所述特征的所述间隙填充。

在一些实施方案中，所述ALD工艺被配置成在所述衬底的所述特征中沉积氧化物。

在一些实施方案中，所述含氟气体为CH₃F、CHF₃、CF₄、C₂H₄F₂、C₂H₂F₄、C₃H₂F₆、C₄H₂F₈、C₄F₈、NF₃、或SF₆。