[发明专利]用于覆盖高纵横比特征结构的氮化硅钝化层

权利要求书

1.一种在基板的特征结构上形成钝化层的方法，所述钝化层包括氮化硅层，且所述方法包括：

(a)在处理区中提供具有多个特征结构的基板；

(b)在第一阶段中，将包括含硅气体与含氮气体的电介质沉积气体导入所述处理区，并对所述电介质沉积气体供给能量以在所述特征结构上沉积氮化硅层；

(c)在第二阶段中，将组成不同于所述电介质沉积气体的处理气体导入所述处理区，并对所述处理气体供给能量以处理所述氮化硅层；以及

(d)对所述第一阶段与所述第二阶段执行多次。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述处理气体包括含氮气体。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，(c)包括通过停止所述电介质沉积气体的含硅气体的流动同时持续所述含氮气体的流动来形成所述处理气体。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括导入包括硅烷的含硅气体与包括氨与氮的含氮气体。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，包括提供比例约1:1:8至约2:1:20的SiH₄:NH₃:N₂。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，(b)包括设定处理条件以沉积折射率n小于1.88的氮化硅层，利用在633nm波长下的椭圆偏振测量所述折射率。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，(b)包括设定处理条件以沉积氮化硅层，所述氮化硅层具有的蚀刻氮化硅的钝化层相对于蚀刻热氧化物层的湿蚀刻速率比值WERR小于5.2。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括将所述基板维持在约180°C至约550°C的温度下。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括提供具有多个高纵横比特征结构的基板，所述多个高纵横比特征结构包括下列任一个：

(i)包括含金属材料的互连或连接器凸块；

(ii)硅通孔；或

(iii)氧化物结构。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括初步清洁阶段，所述初步清洁阶段包括(i)提供包括含氢气体的清洁气体进入所述处理区，及(ii)对所述清洁气体供给能量以形成包括含氢物种的经提供能量的清洁气体，所述含氢物种清除所述基板的特征结构上的原生氧化物膜。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括初步浸泡阶段，所述初步浸泡阶段包括(i)提供包括硅烷的浸泡气体进入所述处理区，及(ii)将所述基板维持在约100°C至约240°C的温度下以在所述基板的所述特征结构上沉积附着层。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括通过下列步骤在所述特征结构上沉积共形衬垫：

(1)将衬垫气体导入所述处理区，所述衬垫气体包括(i)SiH₄、NH₃和N₂；(ii)三硅烷胺、NH₃和N₂；(iii)SiH₄或N₂；或(iv)三硅烷胺或N₂化学物；以及

(2)对所述衬垫气体供给能量以形成等离子体，从而在所述基板的所述特征结构上沉积共形衬垫，所述共形衬垫的厚度大于约100埃且拉伸应力至少约100MPa。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，包括沉积共形衬垫，所述共形衬垫包括氮化硅层，所述氮化硅层具有贯穿所述层厚度的应力梯度。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，包括通过下列步骤沉积共形衬垫：在所述沉积处理过程中控制所述SiH₄的流率从高流率至低流率，并改变施加至所述处理区附近的一对处理电极的RF功率的施加速率。

15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，包括通过依序沉积氮化硅层并部分蚀刻掉所述沉积的氮化硅层来沉积氮化硅层。