用于填充間隙的方法和系統與流程

本公開總體涉及半導體處理方法和系統的領域，并且涉及集成電路制造的領域。具體而言，公開了用于填充間隙的方法和系統。

背景技術：

1、半導體器件(例如邏輯器件和存儲器件)的尺寸縮小已經導致集成電路的速度和密度顯著提高。然而，傳統的器件縮放技術面臨著未來技術節點的重大挑戰。

2、例如，一個挑戰是尋找合適的方法來用材料填充間隙，例如凹槽、溝槽、通孔等，而不形成任何間隙或空隙。

3、本部分中闡述的任何討論，包括對問題和解決方案的討論，已經包括在本公開中，僅僅是為了提供本公開的背景。這種討論不應被視為承認任何或所有信息在本發明被做出時是已知的，或者構成現有技術。

技術實現思路

1、提供本
技術實現要素：
是為了以簡化的形式介紹一些概念。這些概念在以下公開的示例實施例的詳細描述中被進一步詳細描述。本發明內容不旨在標識所要求保護的主題的關鍵特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保護的主題的范圍。

2、本公開的各種實施例涉及填充間隙的方法、使用這種方法形成的結構和器件以及用于執行該方法和/或用于形成該結構和/或器件的裝置。

3、因此，本文描述了一種用于填充間隙的方法。該方法包括向反應室提供包括間隙的襯底。然后，將金屬前體以氣相提供到反應室中，并將鹵素前體以氣相提供到反應室中，從而形成間隙填充流體。間隙填充流體暴露于轉變反應物，從而將至少部分間隙填充流體轉化成轉變材料。

4、在一些實施例中，用于填充間隙的方法還包括執行多個超級循環，超級循環包括用間隙填充流體至少部分地填充間隙，以及使襯底經受轉變反應物的步驟。

5、本文還描述了一種用于填充間隙的方法。該方法包括提供包括間隙的襯底，提供包括間隙填充流體室和轉變反應室的系統，以及執行多個超級循環。超級循環包括將襯底移動到間隙填充流體反應室中，并在間隙填充流體反應室中形成間隙填充流體，從而用間隙填充流體至少部分地填充間隙。

6、在一些實施例中，金屬前體包括金屬和烴配體。

7、在一些實施例中，金屬前體包括選自w、ge、sb、te、nb、ta、v、ti、zr、rh、fe、cr、mo、au、pt、ag、ni、cu、co、zn、al、in、sn和bi的元素。

8、在一些實施例中，金屬前體包括選自v、mo、ti和al的元素。

9、在一些實施例中，金屬前體包括al。

10、在一些實施例中，金屬前體中的烴配體包括烷基或醇鹽基。

11、在一些實施例中，其中鹵素前體包括鹵素。

12、在一些實施例中，其中鹵素前體選自鹵代烴、二鹵素、鹵化氫、鹵化銨和鹵代硅烷。

13、在一些實施例中，間隙填充流體包括金屬鹵化物。

14、在一些實施例中，轉變反應物包括氧化反應物。

15、在一些實施例中，氧化反應物選自臭氧、水、蒸汽、真空紫外臭氧和氧等離子體。

16、本文進一步描述了一種包括反應室的系統。該系統還包括第一前體氣體源，其又包括金屬前體。該系統還包括第二前體氣體源，其又包括鹵素前體。該系統還包括控制器。控制器配置成控制進入反應室的氣流，以執行本文所述的方法。

17、通過參考附圖對某些實施例的以下詳細描述，這些和其他實施例對于本領域技術人員來說將變得顯而易見。本發明不限于所公開的任何特定實施例。

技術特征：

1.一種用于填充間隙的方法，該方法包括：

2.一種用于填充間隙的方法，該方法包括：

3.根據權利要求1所述的方法，包括執行多個超級循環，超級循環包括用間隙填充流體至少部分地填充間隙，以及使襯底經受轉變反應物的步驟。

4.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述金屬前體包含金屬和烴配體。

5.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述金屬前體包含選自w、ge、sb、te、nb、ta、v、ti、zr、rh、fe、cr、mo、au、pt、ag、ni、cu、co、zn、al、in、sn和bi的元素。

6.根據權利要求1-4中任一項所述的方法，其中，所述金屬前體包含選自v、mo、ti和al的元素。

7.根據權利要求1-4中任一項所述的方法，其中，所述金屬前體包含al。

8.根據權利要求4所述的方法，其中，所述烴配體包括烷基或醇鹽基。

9.根據權利要求4所述的方法，其中，所述烴配體選自乙基、甲基、乙醇鹽、丙醇鹽、異丙醇鹽、正丁醇鹽及其組合。

10.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述金屬前體選自w(co)(3-己炔)3,w(ntbu)2(nme2)2,w2(nme2)6,w(ntbu)2(ipramd)2,wh2(iprcp)2,geet2h2,geme2h2,ge(oet)4,ge(ome)4,sb(nme2)3,sb(oet)3,et2te,te(sime3)2,te(oet)4,te(siet3)2,nb(ntbu)(net2)3,nb(ntbu)(netme)3,nb(oet)5,ta(net)(net2)3,ta(net2)5,ta(nme2)5,ta(oet)5,v(net2)4,v(netme)4,vo(oipr)3,vo(onpr)3,ti(net2)4,ti(netme)4,ti(nme2)4,ti(oipr)4,ti(ome)4,ti(oet)4,ti(otbu)4,zr(netme)4,zr(otbu)4,zr(net2)4,zr(nme2)4,zr(oipr)4,fe2(tbuo)6,mo(etben)2,mo(nme2)4,au(pme3)me3,pt(cpme)me3,ag(o2ctbu)(pet3),cu(o2ctbu)2,cucp(pet3),co(cpet)2,co(cpme)2,znet2,znme(oipr),znme2,alme3,al(oipr)3,al(net2)3,al(nipr2)3,al(nme2)3,al(oet)3,al(onpr)3,al(osbu)3,alme2oipr,alet3,al(ibu)3,al2(nme2)6,in(etcp),inme3,inet3,inetme2,sn(nme2)4,sn(n(sime3)2)2,sn(netme)4,sn(otbu)4,snme4,snet4,bi(nme2)3,bi(nmeet)3,bi(otbu)3和bime3。

11.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述金屬前體選自alme3,al(oipr)3,al(net2)3,al(nipr2)3,al(nme2)3,al(oet)3,al(onpr)3,al(osbu)3,alme2oipr,alet3,al(ibu)3,al2(nme2)6,ti(net2)4,ti(netme)4,ti(nme2)4,ti(oipr)4,ti(ome)4,ti(oet)4,ti(otbu)4,v(net2)4,v(netme)4,vo(oipr)3,vo(onpr)3,mo(etben)2和mo(nme2)4。

12.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述鹵素前體包括鹵素。

13.根據權利要求12所述的方法，其中，所述鹵素前體選自鹵代烴、二鹵素、鹵化氫、鹵化銨和鹵代硅烷。

14.根據權利要求13所述的方法，其中，所述鹵代烴選自鹵烯烴、鹵代烷烴、芳基鹵化物和酰基鹵化物。

15.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述間隙填充流體包括金屬鹵化物。

16.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述轉變反應物包括氧化反應物。

17.根據權利要求16所述的方法，其中，所述氧化反應物選自臭氧、水、蒸汽、真空紫外(vuv)-臭氧和氧等離子體。

18.一種系統，包括：

技術總結
公開了用于填充間隙的方法和系統。示例性方法包括向反應室提供襯底。襯底包括間隙。該方法還包括用間隙填充流體至少部分地填充間隙。然后，該方法包括對間隙填充流體進行轉變處理，從而在間隙中形成轉變材料。該方法和系統例如在集成電路制造領域中是有用的。

技術研發人員：R·H·J·沃烏爾特,T·布蘭夸特,C·德澤拉
受保護的技術使用者：ASM IP私人控股有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/3/13