專(zhuān)利名稱(chēng)：具有高填縫能力的方法及所得的器件結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是針對(duì)用于半導(dǎo)體器件制造的集成電路及其處理。具體而言，本發(fā)明提供具有高填縫能力的CVD沉積方法以及所得的器件結(jié)構(gòu)。僅僅作為實(shí)例，該方法已被應(yīng)用于制造淺溝槽隔離(STI)區(qū)。但是可認(rèn)為本發(fā)明具有更廣范圍的應(yīng)用性。
背景技術(shù)：
集成電路或“IC”已經(jīng)從單個(gè)硅芯片上制造的少數(shù)互聯(lián)器件演化到數(shù)百萬(wàn)計(jì)的器件。當(dāng)前的IC提供了遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出原來(lái)想象的性能和復(fù)雜度。為了贏得復(fù)雜性和電路密度(即在給定的芯片面積上能夠組裝的器件的數(shù)目)上的進(jìn)展，最小器件特征的尺寸，也稱(chēng)為器件“幾何”，已經(jīng)隨著對(duì)每一代IC變得更小。半導(dǎo)體器件現(xiàn)在正以少于四分之一微米對(duì)徑的特征來(lái)制造。
增長(zhǎng)的電路密度不僅提高了IC的復(fù)雜度和性能，還向消費(fèi)者提供了較低成本的零件。IC制造設(shè)施可價(jià)值數(shù)億或者甚至于數(shù)十億美元。每個(gè)制造設(shè)施會(huì)有一定的晶片吞吐量，每個(gè)晶片在其上會(huì)有一定數(shù)目IC。因而，通過(guò)使IC的單個(gè)器件更小，可在每個(gè)晶片上制造更多器件，這樣增加了制造設(shè)施的輸出。使器件更小是極具挑戰(zhàn)性的，因?yàn)镮C制造中所用的每個(gè)工藝都有局限。也就是說(shuō)，給定的工藝一般僅作用到一定的特征尺寸，然后工藝或器件布局需要加以改變。此外，由于器件要求越來(lái)越快的設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)工藝和材料存在工藝局限。
這樣的一個(gè)工藝局限的實(shí)例應(yīng)對(duì)了填沖具有高縱橫比的溝槽的困難，其意味著溝槽深度與溝槽之比是大的。高縱橫比在溝槽填充工藝中可能引發(fā)問(wèn)題，因?yàn)槌练e材料未被均勻分布在溝槽的表面面積上，導(dǎo)致該沉積材料在溝槽拐角處的懸置以及該溝槽中心處的空隙。這可能導(dǎo)致器件性能和電可靠性問(wèn)題。
從上文可見(jiàn)，需要用于處理半導(dǎo)體器件的改進(jìn)技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)用于半導(dǎo)體器件制造的集成電路及其處理。具體而言，本發(fā)明提供具有高填縫能力的CVD沉積方法以及所得的器件結(jié)構(gòu)。僅僅作為實(shí)例，該方法被應(yīng)用于制造淺溝槽隔離(STI)區(qū)。但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)可本發(fā)明具有更廣范圍的應(yīng)用性。
在具體實(shí)施例中，揭示了一種利用STI填縫工藝來(lái)填充溝槽的方法。該方法包括在溝槽內(nèi)沉積第一介電層。該第一介電層順著溝槽的底面和側(cè)壁排列。此外，該方法包括從溝槽的側(cè)壁和頂角去除第一介電層的一部分，以減小溝槽的縱橫比，并在溝槽內(nèi)沉積第二介電層以填充溝槽。第二介電層的沉積是在700攝氏度或以上的第一溫度以及以至少1.6的O2對(duì)SiH4的第一氣流比來(lái)執(zhí)行的。
在另一具體實(shí)施例中，提供一種填充半導(dǎo)體襯底上的溝槽的方法。該方法包括在溝槽中形成第一層以便部分地填充溝槽，從溝槽去除第一層的至少一部分，以及在第一層上形成第二層。例如，第二層的形成是在至少700攝氏度的溫度和以至少1.6的氣流比來(lái)執(zhí)行的，該氣流比等于第一氣體的第一氣流速率比第二氣體的第二氣流速率。在具體實(shí)施例中，該方法包括通過(guò)以該溫度和該氣流比率與存在于第一層中的污染物反應(yīng)，從第一層去除該污染物。在具體實(shí)施例中，去除第一層的一部分包括蝕刻第一層的該部分。
在又一具體實(shí)施例中，提供了在半導(dǎo)體襯底上形成的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)包括位于半導(dǎo)體襯底上或延伸到其中的溝槽、鄰接于溝槽的臺(tái)區(qū)域、利用沉積-蝕刻-沉積工藝來(lái)填充溝槽和覆蓋臺(tái)區(qū)域而形成的介電層，其中該介電層與少于百萬(wàn)分之10的氟含量相關(guān)聯(lián)。
通過(guò)傳統(tǒng)技術(shù)之上的本發(fā)明，實(shí)現(xiàn)了很多益處。例如，本技術(shù)提供了依賴(lài)傳統(tǒng)技術(shù)的易使用的工藝。在一些實(shí)施例中，提供了有效的填縫工藝，其提高了半導(dǎo)體電路的器件可靠性和性能。此外，該方法提供了這樣的工藝，其可兼容于傳統(tǒng)工藝技術(shù)，不需要對(duì)傳統(tǒng)設(shè)備和工藝的實(shí)質(zhì)性改造。依賴(lài)于實(shí)施例，可實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)這些益處。貫穿本說(shuō)明書(shū)，特別是下文，將更多地描述這些以及其他益處。
參考隨后的詳述和附圖，可更完全地理解本發(fā)明的各種附加目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1A和1B是硅襯底橫截面的掃描電子顯微鏡(SEM)圖像，其示出了簡(jiǎn)化的傳統(tǒng)溝槽填充方法中的空隙化(voiding)；圖2是簡(jiǎn)化的傳統(tǒng)溝槽填充方法；圖3A-3C是半導(dǎo)體襯底在傳統(tǒng)溝槽填充方法中的示范橫截面圖；圖4A和4B是硅襯底橫截面的SEM圖像，其示出了在傳統(tǒng)溝槽填充方法中形成的溝槽側(cè)壁上的異常層；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的簡(jiǎn)化的溝槽填充方法；圖6A-6C是半導(dǎo)體襯底的示范橫截面圖，其示出了防止異常層在溝槽側(cè)壁上形成的溝槽填充方法；圖7是硅襯底橫截面的SEM圖像，其示出了在溝槽側(cè)壁上未展現(xiàn)異常層的溝槽填充工藝；圖8是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的簡(jiǎn)化的溝槽填充方法；圖9是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的簡(jiǎn)化的溝槽填充方法。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明是針對(duì)用于半導(dǎo)體器件生產(chǎn)的集成電路及其處理。具體而言，本發(fā)明提供具有高填縫能力的CVD沉積方法及所得的器件結(jié)構(gòu)。僅作為實(shí)例，該方法被應(yīng)用于制造淺溝槽隔離(STI)區(qū)。但是應(yīng)認(rèn)可本發(fā)明具有更廣范圍的應(yīng)用性。
圖1A和1B是硅襯底橫截面的掃描電子顯微鏡(SEM)圖像，其示出了傳統(tǒng)溝槽填充工藝中的空隙化。沉積工藝被用來(lái)填充形成在襯底內(nèi)的高縱橫比溝槽。例如，高縱橫比溝槽是這樣的溝槽，其中溝槽深度與溝槽寬度之比大于5∶1。在執(zhí)行沉積工藝時(shí)，具有12μm溝槽開(kāi)口和5000深度的示范尺度的溝槽可引起大量問(wèn)題?？沙霈F(xiàn)的一個(gè)主要問(wèn)題是沉積材料在溝槽頂角上的懸置可引發(fā)空隙形成于沉積材料中。例如，發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這之所以發(fā)生是由于較大量的沉積材料聚集在溝槽拐角上，而不是均勻分布于整個(gè)溝槽。由于材料聚集在溝槽拐角上，它侵占到溝槽開(kāi)口中，使越來(lái)越多的材料沉積于溝槽拐角上。具體而言，溝槽縫隙可能有凹角，由此開(kāi)口的上寬度小于溝槽的底寬度。這引起空隙2和4形成于溝槽中央部分內(nèi)，其可導(dǎo)致在沉積膜中增加的阻抗、由圖1A和1B的結(jié)構(gòu)形成的集成電路的可靠性問(wèn)題、以及最終導(dǎo)致器件故障，該故障造成用以制造集成電路的工藝的產(chǎn)出率下降。
對(duì)于由懸置引起的空隙化問(wèn)題的一個(gè)示范解決方案是采用沉積-蝕刻-沉積工藝次序，而不是圖1A和1B中用以填充溝槽的單一沉積工藝。
圖2是簡(jiǎn)化的傳統(tǒng)溝槽填充方法。該方法200包括用于在溝槽中沉積第一層的工藝6、用于去除第一層的一部分的工藝8、以及用于沉積第二層以填充溝槽的工藝10。
示出這樣的溝槽填充方法的示范工藝流如圖2所示，可與如圖3A-3C中所示在傳統(tǒng)溝槽填充方法中半導(dǎo)體襯底的示范橫截面圖來(lái)結(jié)合地觀察。在工藝6中，第一層14被沉積于襯底26頂上形成的溝槽16中。介電層覆蓋區(qū)域24，它們鄰接于正在填充的溝槽。區(qū)域24可包括沉積于襯底頂上的金屬層，但是可能還包括在隨后的去除工藝中用到的形成于金屬層頂上的氮化物和墊氧化物層。該沉積工藝可任選為HDP-CVD工藝，其將介電層沉積到待填充的溝槽中，但是可包括其他工藝，特別比如是PE-CVD、LP-CVD、MOCVD、PVD工藝等等。沉積工藝一般是在攝氏550度或以下的溫度、1.0-1.2的第一氣體對(duì)第二氣體的氣流比來(lái)執(zhí)行的。由于對(duì)于工藝的熱預(yù)算所要求的額外開(kāi)支，不采用更高溫度。更高溫度還可能導(dǎo)致正在沉積于其上的硅襯底的更大應(yīng)力。第一氣體對(duì)第二氣體的氣流比是重要的，因?yàn)槌练e工藝中正在流動(dòng)的沉積氣體量影響正在沉積的材料的沉積速率。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，正在流動(dòng)的第一氣體和第二氣體分別為O2和SiH4。然而，溝槽的高縱橫比阻止溝槽在一個(gè)沉積工藝內(nèi)被完全填充。因而，工藝6沉積了覆蓋溝槽側(cè)壁和底部的層，但是不完全填充溝槽16。然而，“面包塊”或尖段18被形成于傳導(dǎo)區(qū)域24的頂部上，其有效地減小鄰接溝槽縫隙22的寬度。面包塊段之所以這樣被稱(chēng)呼是因?yàn)槌练e工藝造成了看上去好似面包塊的懸置結(jié)構(gòu)，其頂部較其基部更寬。這使得難以用隨后沉積的介電材料來(lái)填縫，因?yàn)橥ㄟ^(guò)溝槽縱橫比是通過(guò)減小溝槽縫隙22的寬度來(lái)有效增大的，這產(chǎn)生了溝槽縫隙22的凹角，即使先前本不存在。
以解決該問(wèn)題，蝕刻工藝8被用來(lái)去除第一沉積層在溝槽側(cè)壁上的部分。可采用多種不同的蝕刻工藝，比如但不限于濺射蝕刻、反應(yīng)離子蝕刻及其他。溝槽縫隙22被拓寬到一定程度，以從溝槽頂角去除懸置物和有效增加正在沉積到的區(qū)域的縱橫比。沉積層14在傳導(dǎo)區(qū)域24之上的部分也在蝕刻工藝中被去除。面包塊邊緣從溝槽側(cè)壁去除的效果是，蝕刻的材料被有效地再次沉積于溝槽底部附近，導(dǎo)致隨后沉積工藝的潛在較短沉積時(shí)間。在本發(fā)明的示范實(shí)施例中，各向異性氟蝕刻工藝被用來(lái)去除第一沉積層14的部分。
跟隨該蝕刻工藝，第二沉積工藝10被用來(lái)完成傳導(dǎo)區(qū)域24之間溝槽16的填充。這些溝槽被填充至傳導(dǎo)區(qū)域之上的高度，化學(xué)-機(jī)械拋光工藝可隨后被用來(lái)將沉積層28減少到所需水平。
圖4A和4B是硅襯底橫截面的SEM圖像，其示出了在傳統(tǒng)溝槽填充方法中形成的溝槽側(cè)壁上的異常層。異常層52、53形成于溝槽側(cè)壁上，進(jìn)一步在CMP工藝被用來(lái)平坦化沉積層之后引起側(cè)壁上的氧化物損失。在緩沖的氧化物蝕刻被用來(lái)去除氮化物80和墊氧化物82層之后，異常層還可能具有與空隙化相似的效果，其導(dǎo)致比所需更快的蝕刻速率和可能導(dǎo)致過(guò)度蝕刻。晶體管性能問(wèn)題可能因電流泄漏而產(chǎn)生，其可能因這些異常層的形成而產(chǎn)生。為此，需要在發(fā)生再次沉積的區(qū)域處出現(xiàn)的異常層的去除。
圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的簡(jiǎn)化的溝槽填充方法。該圖僅為實(shí)例，其不應(yīng)該不當(dāng)?shù)叵拗茩?quán)利要求范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解許多變形、替代和改型。該方法50包括工藝54，用于在溝槽內(nèi)沉積第一層；工藝56，用于去除第一層的一部分；以及工藝58，用于以提升的溫度和高氣體比來(lái)沉積第二層。這些工藝的進(jìn)一步細(xì)節(jié)可見(jiàn)于整個(gè)本說(shuō)明，尤其是下文。
例如，圖5描述了示范工藝流，其示出了防止異常層形成于溝槽側(cè)壁上的溝槽填充工藝。圖6A-6C是半導(dǎo)體襯底的示范橫截面圖，其示出了防止異常層在溝槽側(cè)壁上形成的溝槽填充方法。圖6A-6C僅為實(shí)例，其不應(yīng)該不當(dāng)?shù)叵拗茩?quán)利要求范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解許多變形、替代和改型。
在工藝54中，第一層沉積于溝槽中。例如，第一層114沉積于溝槽內(nèi)，覆蓋溝槽116側(cè)壁和底部，還覆蓋區(qū)域124。區(qū)域124可包括沉積于襯底上的金屬層和/或在沉積氧化物層的去除工藝中用到的沉積于金屬層上的氮化物和墊氧化物層。在具體實(shí)施例中，區(qū)域124可以用傳導(dǎo)材料形成。例如，“面包塊”或尖段118被形成于區(qū)域124上，其有效減小鄰接溝槽縫隙122的寬度。該面包塊段之所以這樣稱(chēng)呼是因?yàn)槌练e工藝造成了看上去與面包塊相似的懸置結(jié)構(gòu)，其頂部較其基部更寬。
在工藝56中，第一層的一部分被去除。去除工藝56在填縫工藝中被用來(lái)去除第一沉積層在溝槽的側(cè)壁和頂角上的部分。這將溝槽縫隙122拓寬到足夠程度，以從溝槽的頂角去除懸置和減小在后續(xù)工藝中待沉積到其中的區(qū)域的縱橫比。沉積層114在傳導(dǎo)區(qū)域124之上的部分也在蝕刻工藝中被去除。面包塊邊緣從溝槽側(cè)壁去除的效果是，蝕刻的材料被有效地再次沉積于溝槽底部附近，造成了用于即將到來(lái)的沉積工藝的潛在更短沉積時(shí)間。在本發(fā)明的示范實(shí)施例中，各向異性氟蝕刻工藝被用來(lái)去除第一沉積層114的部分。
在工藝56中，第二層是以提升的溫度和高氣體比來(lái)沉積的。例如，跟隨去除工藝56，第二沉積工藝被用來(lái)在工藝58中以第二層沉積材料填充溝槽縫隙122。該層沉積材料覆蓋區(qū)域124和已被蝕刻的第一沉積層114，以提供改善的溝槽沉積覆蓋。該沉積層擴(kuò)展至區(qū)域124之上的高度，以在將來(lái)的平坦化工藝中被去除。該第二沉積層可包括與第一沉積層相同或不同的材料。例如，沉積層的組合可提供高級(jí)的填縫或隔離屬性。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，沉積工藝58是在至少700攝氏度的提升溫度和以1.6或更高的第一氣體對(duì)第二氣體的氣流比來(lái)執(zhí)行的。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，在沉積中使用的第一氣體是O2，在沉積中使用的第二氣體是SiH4，氟在去除工藝56中被用作為蝕刻劑。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，跟隨著在提升的工藝溫度和以增加的第一氣體對(duì)第二氣體的氣流比的第二沉積工藝，防止或減少了異常層42在再次沉積的區(qū)域中的形成。第二沉積工藝在工藝58中已被完成之后，沉積層內(nèi)存在的氟水平小于百萬(wàn)分之10(ppm)，相當(dāng)于采用非氟蝕刻劑的水平。
在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，在半導(dǎo)體襯底上形成一結(jié)構(gòu)，其包括位于半導(dǎo)體襯底上或延展至其中的溝槽、鄰接于溝槽的臺(tái)區(qū)域、采用沉積-蝕刻-沉積工藝而形成的介電層，其填充溝槽和覆蓋臺(tái)區(qū)域，其中介電層具有少于百萬(wàn)分之10的氟含量。在具體實(shí)施例中，該結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步包括設(shè)置于臺(tái)區(qū)域上的氧化物層和設(shè)置于氧化物層之上的氮化物層。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，與在沉積中升高工藝溫度相結(jié)合，在沉積中升高第一氣體對(duì)第二氣體的氣流比造成了再次沉積層的正常沉積，而沒(méi)有異常層的形成。
例如，由發(fā)明者提供的一個(gè)潛在解釋是，通過(guò)提高正在流動(dòng)的第一氣體的數(shù)量，允許第一氣體以加速的速率分解第二氣體的粘結(jié)。這允許第二氣體內(nèi)的分子與以氣態(tài)存在于沉積層中的污染物反應(yīng)和粘結(jié)，以將其從沉積層去除?？烧f(shuō)明特定實(shí)例，當(dāng)正在流動(dòng)的氣體是O2和SiH4，存在的污染物是從蝕刻工藝56存留的氟時(shí)。正在流動(dòng)的更大量O2幫助SiH4去關(guān)聯(lián)為硅和氫，以及允許硅分子與存在于溝槽側(cè)壁上的氟反應(yīng)以形成四氟化硅或SiF4，其通常存在于氣態(tài)中。然后，可通過(guò)真空或泵機(jī)構(gòu)將SiH4從處理環(huán)境去除，而對(duì)襯底的處理無(wú)不利影響。
雖然污染物的去除是在沉積-蝕刻-沉積工藝的背景中描述的，但是并不意味限于該具體示例。例如，在沉積中提升的溫度和增加的第一氣體對(duì)第二氣體的氣流比可被用來(lái)去除通過(guò)不同于蝕刻工藝的另一方式而引入到襯底的污染物。如果以氟作為示范污染物，其可能由于先前的灰化工藝而引入到襯底處理環(huán)境或襯底本身中，其在襯底處理環(huán)境內(nèi)用作為清潔劑以清潔表面或者用于襯底的微刻(microlithography)和圖案化內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，正在進(jìn)行的工藝可去除由各種方法引入的污染物，并不限于在蝕刻工藝中引入的那些。
方法50可在相同處理環(huán)境中原地執(zhí)行，或者可在不同處理環(huán)境中之間異地執(zhí)行。在方法50的工藝之間作為原地或異地工藝來(lái)執(zhí)行的選擇是依賴(lài)于半導(dǎo)體制造地處的工藝設(shè)備實(shí)施以及由制造商選擇的集成流。
圖7是硅襯底橫截面的SEM圖像，其示出了在溝槽側(cè)壁上未展現(xiàn)異常層的溝槽填充工藝。該圖僅為實(shí)例，其不應(yīng)該不當(dāng)?shù)叵拗茩?quán)利要求范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解各種變形、替代和改型。溝槽側(cè)壁68未表現(xiàn)出由于在蝕刻工藝中引入的污染物而引起的層的異常形成，因?yàn)槲廴疚镆驯蝗コ?br> 圖8是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的簡(jiǎn)化的溝槽填充方法。該圖僅為實(shí)例，其不應(yīng)該不當(dāng)?shù)叵拗茩?quán)利要求范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解各種變形、替代和改型。該方法70包括工藝72，用于以提升的溫度和增加的氣流比在溝槽中沉積第一層；工藝74，用于去除第一層的一部分；以及工藝76，用于以與工藝72中相同的提升溫度和相同的提升氣流比來(lái)沉積第二層。這些工藝的進(jìn)一步細(xì)節(jié)可見(jiàn)于整個(gè)的本說(shuō)明，尤其是下文。
在具體實(shí)施例中，沉積工藝72是在700攝氏度以上的提升溫度和大于1.6的第一氣體對(duì)第二氣體的氣流比來(lái)執(zhí)行的。去除工藝74被用來(lái)從溝槽拐角和側(cè)壁去除過(guò)量沉積材料的懸置以及拓寬溝槽縫隙，其有效地降低將通過(guò)第二沉積工藝76沉積到的區(qū)域的縱橫比。第二沉積工藝76是在與工藝72中相同的提升溫度和以大于1.6的第一氣體對(duì)第二氣體的相同氣流比來(lái)執(zhí)行的，用以完成縫流層的填充。關(guān)于以相同溫度執(zhí)行兩個(gè)沉積工藝的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，其允許在沉積工藝中運(yùn)用的工藝配方復(fù)雜度的簡(jiǎn)化。這在單一處理環(huán)境中增加了原地進(jìn)行沉積-蝕刻-沉積工藝的適當(dāng)性。
圖9是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的簡(jiǎn)化的溝槽填充方法。該方法90包括工藝82，用于以第一溫度在溝槽內(nèi)沉積第一層；工藝84，用于去除第一層的一部分；以及工藝86，用于以不同于第一溫度的溫度沉積第二層。該圖僅為實(shí)例，其不應(yīng)該不當(dāng)?shù)叵拗茩?quán)利要求范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解各種變形、替代和改型。
在具體實(shí)施例中，沉積工藝82是在700攝氏度之上的第一提升溫度和以大于1.6的第一氣體對(duì)第二氣體的氣流比來(lái)執(zhí)行的。去除工藝84被用來(lái)從溝槽拐角去除過(guò)量沉積材料的懸置以及拓寬溝槽縫隙，其有效地降低將通過(guò)第二沉積工藝86來(lái)沉積到的區(qū)域的縱橫比。第二沉積工藝86是在與第一提升溫度不同的第二提升溫度和以大于1.6的第一氣體對(duì)第二氣體的氣流比來(lái)執(zhí)行的，用以完成縫流層的填充。第二提升溫度也大于700攝氏度。對(duì)于在沉積工藝中使用不同提升溫度的優(yōu)點(diǎn)是，給予制造商在沉積工藝中消耗的熱預(yù)算和能量方面的靈活性。
還將理解，此處描述的實(shí)例和實(shí)施例僅用于說(shuō)明目的，以其為據(jù)的各種改型或變形對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將有所暗示，并且包括在本申請(qǐng)的精神和范圍以及所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于填充溝槽的方法，該方法包括在溝槽中形成第一層以部分地填充溝槽；從溝槽去除第一層的至少一部分；以及在第一層上形成第二層；其中形成第二層是在至少700攝氏度的溫度和以至少1.6的氣流比來(lái)執(zhí)行，該氣流比等于第一氣體的第一氣流速率比第二氣體的第二氣流速率。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中形成第二層包括通過(guò)在該溫度和以該氣流比與存在于第一層中的污染物反應(yīng)，從第一層去除污染物。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該第一氣體是O2。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該第二氣體是SiH4。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中去除第一層的至少一部分包括蝕刻第一層的該部分。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其中形成第二層是通過(guò)HDP-CVD工藝來(lái)執(zhí)行的。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中形成第二層是以淺溝槽隔離(STI)填縫工藝來(lái)執(zhí)行的。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中第一層和第二層包括同一材料。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中第一層和第二層包括不同材料。
10.如權(quán)利要求2所述的方法，其中污染物是氟。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中在形成第二層之后，存在于第一沉積層和第二沉積層中的氟的水平是等于或小于百萬(wàn)分之10。
12.一種用于利用STI填縫工藝來(lái)填充溝槽的方法，該方法包括在溝槽內(nèi)沉積第一介電層，該第一介電層順著溝槽的底面和側(cè)壁排列；從溝槽的側(cè)壁和頂角去除第一介電層的一部分以減小溝槽的縱橫比；以及在溝槽內(nèi)沉積第二介電層以填充溝槽，其中沉積第二介電層是在第一溫度700攝氏度或以上的溫度和至少1.6的O2對(duì)SiH4的第一氣流比率來(lái)執(zhí)行的。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中去除第一介電層的一部分是利用各向異性蝕刻工藝來(lái)執(zhí)行的。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中各向異性蝕刻工藝?yán)梅鳛槲g刻劑。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中在沉積第二介電層之后存在于第一介電層和第二介電層中的氟的水平是等于或小于百萬(wàn)分之10。
16.如權(quán)利要求12所述的方法，其中沉積第一介電層是以第二溫度和O2對(duì)SiH4的第二氣流比來(lái)執(zhí)行的，該第二溫度與第一溫度相同，該第二氣流比與第一氣流比率相同。
17.如權(quán)利要求12所述的方法，其中沉積第一介電層是在第二溫度執(zhí)行的，該第二溫度與用于沉積第二介電層的第一溫度不同。
18.如權(quán)利要求12所述的方法，其中沉積第一介電層和沉積第二介電層的至少一個(gè)是利用HDP-CVD工藝來(lái)執(zhí)行的。
19.如權(quán)利要求12所述的方法，其中第一和第二介電層包括同一材料。
20.如權(quán)利要求12所述的方法，其中第一和第二介電層包括不同材料。
21.一種形成于半導(dǎo)體襯底上的結(jié)構(gòu)，包括溝槽，其位于半導(dǎo)體襯底上或延展至半導(dǎo)體襯底中；臺(tái)區(qū)域，其鄰接于溝槽；介電層，其利用沉積-蝕刻-沉積工藝而形成，填充溝槽和覆蓋臺(tái)區(qū)域；其中介電層與小于百萬(wàn)分之10的氟含量相關(guān)聯(lián)。
22.如權(quán)利要求21所述的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括氧化物層，設(shè)置于臺(tái)區(qū)域上；以及氮化物層，設(shè)置于氧化物層之上。
23.如權(quán)利要求21所述的結(jié)構(gòu)，其中介電層包括第一介電子層和第二介電子層。
全文摘要
提供了用于填充溝槽的方法及所得的器件結(jié)構(gòu)。該方法包括在溝槽中形成第一層以部分地填充溝槽；從溝槽去除第一層的至少一部分；以及在第一層上形成第二層，其中形成第二層是在至少700攝氏度的溫度和以至少1.6的氣流比來(lái)執(zhí)行的，該氣流比等于第一氣體的第一氣流速率比第二氣體的第二氣流速率。在具體實(shí)施例中，該方法包括通過(guò)在該溫度和以該氣流比率與存在于第一層中的污染物反應(yīng)，從第一層去除污染物。在具體實(shí)施例中，去除第一層的至少一部分包括蝕刻第一層的該部分。
文檔編號(hào)H01L27/04GK1979796SQ200510111129
公開(kāi)日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2005年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月5日
發(fā)明者汪釘崇 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司