[发明专利]用于填充间隙的方法和系统

说明书

公开了用于填充间隙的方法和系统。该方法和系统例如在集成电路制造领域中是有用的。

技术领域

本公开总体涉及半导体处理方法和系统的领域，并且涉及集成电路制造的领域。具体而言，公开了适于填充间隙的方法和系统。

背景技术

半导体器件(例如逻辑器件和存储器件)的尺寸缩小已经导致集成电路的速度和密度显著提高。然而，传统的器件缩放技术面临着未来技术节点的重大挑战。

例如，一个挑战是寻找合适的方法来用一种材料填充间隙，比如凹部、沟槽、通孔等，而不形成任何间隙或空隙。

本部分中阐述的任何讨论(包括对问题和解决方案的讨论)已被包括在本公开中，仅仅是为了提供本公开的背景。这种讨论不应被视为承认任何或所有信息在本发明被做出时是已知的或者以其他方式构成现有技术。

发明内容

本发明内容可以简化的形式介绍一些概念，这将在下面进一步详细描述。该发明内容不旨在必要地标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

本公开的各种实施例涉及填充间隙的方法、使用这种方法形成的结构和器件以及用于执行该方法和/或用于形成该结构和/或器件的设备。这些层可用于各种应用。例如，它们可以用于集成电路制造领域。

因此，本文描述了一种填充间隙的方法。该方法包括向反应室提供衬底。衬底设置有间隙。该方法还包括在衬底上沉积可转化层，并将衬底暴露于活性物质。通过将衬底暴露于活性物质，可转化层的至少一部分被转化成至少部分填充间隙的间隙填充流体。

在一些实施例中，将可转化层的至少一部分转化成间隙填充流体包括液化可转化层。

在一些实施例中，可转化层包括可挥发元素，并且将可转化层的至少一部分转化成间隙填充流体包括：使可挥发元素挥发并形成挥发蒸汽；以及冷凝挥发蒸汽，从而形成间隙填充流体。

在一些实施例中，该方法还包括固化间隙填充流体，从而用固化材料填充间隙。

在一些实施例中，活性物质包括氟。

在一些实施例中，可转化层选自金属、金属合金、金属氧化物和金属氮化物。

在一些实施例中，可转化层包括包含金属和氧的金属氧化物，并且在衬底上沉积金属氧化物包括一个或多个金属氧化物沉积子循环。金属氧化物沉积子循环包括金属前体脉冲，其包括将衬底暴露于包含金属的金属前体；以及氧反应物脉冲，其包括将衬底暴露于包含氧的氧反应物。

在一些实施例中，该方法还包括将间隙填充流体转化成转化材料的步骤。

在一些实施例中，将间隙填充流体转化成转化材料的步骤包括将衬底暴露于直接等离子体的步骤。

在一些实施例中，直接等离子体是直接氧等离子体。

在一些实施例中，直接等离子体是直接氮等离子体。

在一些实施例中，这里描述的方法包括执行多个转化循环。转化循环包括将衬底暴露于活性物质；以及将间隙填充流体转化成转化材料。

在一些实施例中，本文描述的方法包括执行多个超循环。超级循环包括在衬底上沉积可转化层；将衬底暴露于活性物质；以及将间隙填充流体转化成转化材料。

在一些实施例中，金属氧化物包括氧化钛，并且金属包括钛。

在一些实施例中，金属前体选自卤化物、卤氧化物和有机金属化合物。

在一些实施例中，金属前体包括β-二酮酸钛。

还描述了一种场效应晶体管，其包括栅极触点，该栅极触点的至少一部分是根据这里描述的方法形成的。