專利名稱：用于覆蓋高縱橫比特征結(jié)構(gòu)的氮化硅鈍化層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例關(guān)于在高縱橫比特征結(jié)構(gòu)上形成包括氮化硅的鈍化層，所述高縱橫比特征結(jié)構(gòu)用于在基板上制造電子電路。
背景技術(shù)：
電子電路(諸如，集成的、顯示器、存儲(chǔ)器、電源與光電電路)正變得更加密集且更加復(fù)雜。這些電路的特征結(jié)構(gòu)的尺寸正變得更加小以允許更大的空氣密度橫跨基板。這些特征結(jié)構(gòu)包括連接器凸塊、互連、半導(dǎo)體或氧化物特征結(jié)構(gòu)、柵扱、電極、電阻、通孔與許多其它的部件。隨著特征結(jié)構(gòu)的寬度或水平尺寸變得更小，上述特征結(jié)構(gòu)的縱橫比提高，這是因?yàn)樘卣鹘Y(jié)構(gòu)的垂直尺寸必須更大以提供相同的橫截面積。在通過鈍化層覆蓋特征結(jié)構(gòu)以保護(hù)特征結(jié)構(gòu)或使特征結(jié)構(gòu)電絕緣時(shí)，縱橫比(特征結(jié)構(gòu)的高度與寬度的比例)為具體的問題。
作為實(shí)例，如圖IA與圖IB所示，鈍化層10可用于覆蓋特征結(jié)構(gòu)12，以在用其它材料涂覆特征結(jié)構(gòu)之前或過程中避免特征結(jié)構(gòu)12的含金屬表面的氧化。特征結(jié)構(gòu)12包括互連13(圖1A)與連接器凸塊14 (圖1B)?；ミB13用于連接基板15上的有源與無源器件。舉例而言，連接器凸塊14用于倒裝晶片封裝中以作為集成電路芯片與外部環(huán)境之間的互連點(diǎn)。連接器凸塊14形成于接合墊上以允許管芯成為顛倒的“翻轉(zhuǎn)”電路并直接焊接至連接器或電路板，由此節(jié)省傳統(tǒng)絲焊與箔連接器的時(shí)間與成本?；ミB13與連接器凸塊14都由鈍化層10覆蓋。然而，隨著互連13或連接器凸塊14的縱橫比提高至高于0. 2的數(shù)值，逐漸變得難以在特征結(jié)構(gòu)12周圍、尤其是特征結(jié)構(gòu)的凹角(re-entrant corner) 17處沉積連續(xù)、共形且基本上不具有缺陷的鈍化層10，。參照?qǐng)D1A，鈍化層10形成缺陷11 (諸如，接縫16)，所述缺陷11在互連13的角17處分裂打開鈍化層10。連接器凸塊14上的鈍化層10也可在連接器凸塊14的基部周圍的角17處形成接縫16。在芯片封裝、重新分配層(RDL)、或硅穿孔(TSV)銅或鎢通孔中，接縫問題經(jīng)常因?yàn)榘冀?7的幾何元素而加重。舉例而言，如圖IC所示的高縱橫比特征結(jié)構(gòu)12，諸如硅通孔18，硅通孔18包括通過電介質(zhì)層19形成的孔，所述孔由導(dǎo)電材料填充以在下方特征結(jié)構(gòu)(諸如，互連13)與上方特征結(jié)構(gòu)(諸如，凸塊14)之間形成連接。當(dāng)以鈍化層10涂覆硅通孔18與上方的連接器凸塊14吋，形成于鈍化層10與連接器凸塊14和硅通孔18的交接處的凹角17經(jīng)常出現(xiàn)接縫16。高縱橫比特征結(jié)構(gòu)12的又ー實(shí)例包括用鈍化層10覆蓋的氧化物結(jié)構(gòu)(未顯示)。氧化物結(jié)構(gòu)可包括含ニ氧化硅的結(jié)構(gòu)，氧化物結(jié)構(gòu)諸如形成于硅穿孔中的氧化物襯墊層、或形成于硅穿孔的銅支柱頂部上的氧化物層，它們?cè)试S在基板的背側(cè)顯露通孔連接。再者，形成于鈍化層10中的缺陷11覆蓋上述特征結(jié)構(gòu)12。在特征結(jié)構(gòu)12具有復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)的區(qū)域(特別是具有尖銳邊緣與角度的凹角17)處的鈍化層10中的缺陷11也可為其它類型，其它類型諸如微裂縫、發(fā)絲裂縫等等。然而，并不明白如何在避免缺陷出現(xiàn)在上述鈍化層10中的同時(shí)形成具有這些高縱橫比的特征結(jié)構(gòu)12并維持這些特征結(jié)構(gòu)的幾何結(jié)構(gòu)與其它尺寸。因此，盡管開發(fā)出多種在特征結(jié)構(gòu)周圍沉積鈍化層的方法，但由于包括這些與其它不足的多種原因，仍持續(xù)尋求進(jìn)一歩改善鈍化層的沉積。

發(fā)明內(nèi)容
在基板的特征結(jié)構(gòu)上形成包括氮化硅層的鈍化層的方法包括在處理區(qū)中提供具有多個(gè)特征結(jié)構(gòu)的基板。在第一階段中，將包括含硅氣體與含氮?dú)怏w的電介質(zhì)沉積氣體導(dǎo)入所述處理區(qū)，并經(jīng)供給能量以在特征結(jié)構(gòu)上沉積氮化硅層。在第二階段中，將成分不同于電介質(zhì)沉積氣體的處理氣體導(dǎo)入處理區(qū)，并經(jīng)供給能量以處理所述氮化硅層。可多次執(zhí)行所述第一階段與第二階段。所述方法可包括初歩清潔階段，所述初步清潔階段包括提供包括含氫氣體的清潔氣體進(jìn)入處理區(qū)，并對(duì)清潔氣體供給能量以形成包括含氫物種的經(jīng)供給能量的清潔氣體，所述含氫物種清除基板的特征結(jié)構(gòu)上的原生氧化物膜。 在另一形式中，初歩浸泡階段包括提供包括硅烷的浸泡氣體進(jìn)入處理區(qū)，并將基板維持在約100至約240° C的溫度下以在基板的特征結(jié)構(gòu)上沉積附著層。在又一形式中，所述方法包括在特征結(jié)構(gòu)上沉積共形襯墊，共形襯墊的厚度大于約100埃且拉伸應(yīng)カ是至少約lOOMPa?？赏ㄟ^下述沉積共形襯墊(I)將襯墊氣體導(dǎo)入處理區(qū)，所述襯墊氣體包括(i) SiH4、NH3與N2 ; (ii)三娃燒胺(trisilyamine)、NH3與N2 ; (iii)SiH4或N2 ;或(iv)三硅烷胺或N2化學(xué)物 '及(2)對(duì)襯墊氣體供給能量以形成等離子體。


參照隨后的描述、所附權(quán)利要求書與附圖(描繪本發(fā)明的實(shí)例)將更好地理解本發(fā)明的這些特征結(jié)構(gòu)、方面與優(yōu)點(diǎn)。然而，需理解，各個(gè)特征結(jié)構(gòu)可通用于本發(fā)明，而非僅用于特定附圖的內(nèi)容中，且本發(fā)明包括這些特征結(jié)構(gòu)的任何組合，其中圖IA(現(xiàn)有技木)是基板的示意橫截面圖，顯示了覆蓋高縱橫比特征結(jié)構(gòu)(互連)的鈍化層角處的接縫；圖IB (現(xiàn)有技木)是上方鈍化層角處具有接縫的基板上的連接器凸塊的示意橫截面圖；圖IC(現(xiàn)有技術(shù))是具有包括通孔的高縱橫比特征結(jié)構(gòu)的基板的示意橫截面圖，并顯示鈍化層角處的接縫；圖2A是基板上包括互連的高縱橫比特征結(jié)構(gòu)的示意橫截面圖，且顯示提供互連的底凹角處不具有接縫的共形涂層的鈍化層；圖2B是基板上連接器凸塊的示意橫截面圖，顯示了沉積于連接器凸塊上的具有均勻沉積的共形鈍化層；圖2C是通孔與上方的連接器凸塊的示意橫截面圖，顯示了連接器凸塊與通孔上均勻鈍化層的沉積；圖3是用以在基板的特征結(jié)構(gòu)上沉積具有子層的鈍化層的處理的示范性形式的流程圖；圖4是適合在基板上形成且處理鈍化層、執(zhí)行初步清潔與浸泡處理以及沉積應(yīng)力共形襯墊的基板處理腔室的實(shí)施例的示意圖；圖5是掃描電子顯微照片，所述照片顯示了沉積于包括連接器凸塊的高縱橫比特征結(jié)構(gòu)上的氮化硅的鈍化層的角落處不存在缺陷；圖6是掃描電子顯微照片，所述照片顯示了沿著具有相對(duì)高折射率的氮化硅的鈍化層的角落缺少接縫 '及圖7是包括沉積于薄的共形襯墊上的氮化硅的鈍化層的高縱橫比特征結(jié)構(gòu)的掃描電子顯微照片，所述照片顯示了鈍化層的角落處沒有接縫或裂縫。
具體實(shí)施例方式如圖2A至圖2C所示，可利用沉積與處理工藝將鈍化層20沉積于基板22上以在基板22的特征結(jié)構(gòu)24上形成連續(xù)、共形且基本上不具有缺陷的涂層。舉例而言，基板22可為半導(dǎo)體晶圓、化合物半導(dǎo)體或電介質(zhì)。半導(dǎo)體晶圓包括単一或少數(shù)大晶體的硅、鍺或硅 鍺。示范性化合物半導(dǎo)體包括神化鎵。合適的電介質(zhì)包括玻璃面板或顯示器且可包括硼磷硅玻璃、磷硅玻璃、硼硅玻璃、與磷硅玻璃等材料。鈍化層20可為單層(如圖2A所示)或多個(gè)層20a_d (如圖2B所示)。舉例而言，鈍化層20可為單ー電介質(zhì)層25、或者各自包括電介質(zhì)層25a、b的多個(gè)層20a、b。提供鈍化層20以通過降低這些材料與外部環(huán)境的反應(yīng)速率來鈍化特征結(jié)構(gòu)24的下方材料的暴露表面。舉例而言，包括含金屬的材料、或甚至由含金屬的材料所構(gòu)成的特征結(jié)構(gòu)上沉積的鈍化層20可減少特征結(jié)構(gòu)的含金屬表面上形成原生氧化物膜。舉例而言，電介質(zhì)層可為氮化硅(Si3N4)、ニ氧化娃(SiO2)或其它上述材料。一般而言，電介質(zhì)層沉積的厚度小于1000?；蛏踔?00埃。鈍化層20也可包括其它層20c，其它層20c諸如附著層27，所述附著層27沉積于電介質(zhì)層25下以將電介質(zhì)層25附著至特征結(jié)構(gòu)24的暴露表面28。附著層27可由與電介質(zhì)層25相同的材料、電介質(zhì)材料的變形或不同材料構(gòu)成。舉例而言，當(dāng)電介質(zhì)層25包括氮化娃層時(shí)，附著層27可為富含娃的氮化娃層。鈍化層20可進(jìn)ー步包括另一部件層20d，另一部件層20d諸如共形襯墊29，所述共形襯墊29形成于電介質(zhì)層25下。共形襯墊29可沉積于附著層27上。共形襯墊29用以促進(jìn)附著與階梯覆蓋。合適的共形襯墊29包括以SiH4或TSA作為硅前驅(qū)物制成的Si3N4膜。利用其它傳統(tǒng)的處理將整個(gè)鈍化層20沉積于已經(jīng)形成于基板22上的特征結(jié)構(gòu)24上。特征結(jié)構(gòu)24可具有從基板22的平坦面向外延伸的不同形狀與橫截面輪廓。舉例而言，特征結(jié)構(gòu)24可包括互連13、連接器凸塊14、硅通孔18、氧化物結(jié)構(gòu)或這些或其它形狀與結(jié)構(gòu)的組合，某些實(shí)例提供于圖2A至圖2C中。鈍化層20提供下方特征結(jié)構(gòu)24的共形覆蓋，即便對(duì)于高度與寬度的比大于0. 2、或甚至大于5、或甚至大于10的高縱橫比特征結(jié)構(gòu)26。舉例而言，可沉積鈍化層20以覆蓋包括含金屬材料的特征結(jié)構(gòu)24，諸如圖2A的互連13、圖2B的連接器凸塊14、或圖2C的連接器凸塊14與電介質(zhì)層19中的通孔18。在此應(yīng)用中，鈍化層20防止或降低這些特征結(jié)構(gòu)24的含金屬表面的氧化?，F(xiàn)將參照示范性處理與處理基板22的示范性處理腔室來描述鈍化層20的制造。具有選擇性步驟的示范性處理顯示于圖3的流程圖中。可通過將基板22置于處理腔室40的處理區(qū)42中來執(zhí)行本文所述的任何處理，而合適腔室的示范形式顯示于圖4中。雖然處理與處理腔室40的示范形式描述于圖3與圖4中，但應(yīng)當(dāng)理解，可應(yīng)用其它處理，且本領(lǐng)域技術(shù)人員也清楚，這些處理可執(zhí)行于其它處理腔室中。因此，本文所述的處理與腔室的示范形式不應(yīng)用來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。選擇性地，如圖3的流程圖所示，在將鈍化層20沉積在基板22之前，可期望執(zhí)行初步清潔階段以清潔特征結(jié)構(gòu)24的暴露表面(尤其是那些包括含金屬材料的表面)。當(dāng)特征結(jié)構(gòu)24由金屬或含金屬的材料制成(諸如，電互連13或連接器凸塊14)時(shí)，特征結(jié)構(gòu)24的暴露表面變?yōu)槭苎趸囊孕纬稍趸锬?。清潔處理移除形成于特征結(jié)構(gòu)24表面上的原生氧化物膜或其它處理沉積物，以避免暴露于含氧環(huán)境中。清潔處理可清潔包括含金屬材料(如，鋁、銅、鈦、鎢或所述金屬的合金與化合物或其它材料)的特征結(jié)構(gòu)24的表面。清潔處理的ー種形式中，包括含氫氣體的清潔氣體用來移除形成于特征結(jié)構(gòu)24表面上的原生氧化物。清潔處理使基板22暴露至包括含氫等離子體物種的經(jīng)供給能量的清潔氣體，所述含氫等離子體物種通過耦接能量至合適的含氫氣體(諸如，H2、或N2與NH3、 或H20、或SiH4)而加以形成。含氫氣體的合適體積流率約為lOOsccm至約18升/分鐘。相信含氫等離子體物種與形成于特征結(jié)構(gòu)24上的原生氧化物膜的氧成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，以形成可排出的揮發(fā)羥物種或水蒸汽，由此從特征結(jié)構(gòu)24的表面移除原生氧化物膜。因此，經(jīng)供給能量的含氫游離基團(tuán)與特征結(jié)構(gòu)24上的原生氧化物膜特別地發(fā)生作用并且不會(huì)不理想地?fù)p壞周圍層的結(jié)構(gòu)。示范性清潔氣體組成包括體積流率從約500至約3000sccm(例如，約IOOOsccm)的H2 (或基本上由H2組成)。另ー實(shí)例中，清潔氣體包括體積流率從約50至約300SCCm(例如，約160sccm)的NH3與體積流率從約1000升/分鐘至30，000升/分鐘(例如，約18，000升/分鐘)的N2的混合物。在又ー實(shí)例中，清潔氣體包括體積流率從約500至約3000sccm(例如，約IOOOsccm)的H2與體積流率從約50至約300sccm (例如，約160sccm)的NH3的混合物。在這些實(shí)例中，基板22置于處理區(qū)42中，且將清潔氣體組合物導(dǎo)入腔室40并維持在約I. 5至約8. 0托耳(或甚至9. 0托耳)的壓カ下。接著在約50至約700瓦特(例如，150瓦持)的功率水平下將RF能量耦接至處理區(qū)42附近的處理電極44a、b，以從清潔氣體形成等離子體。處理電極44可維持在約50毫米(200密爾)至約150毫米(600密爾)的間距下。將基板10的溫度維持在約180至約550° C，諸如400° C。在清潔處理之后，可執(zhí)行選擇性初歩浸泡階段以將附著層27沉積于特征結(jié)構(gòu)24上。沉積時(shí)，此附著層形成最終鈍化層20的一部分。在此處理的ー種形式中，基板22上的特征結(jié)構(gòu)24暴露于包括硅烷的浸泡氣體以沉積附著層(包括例如富含硅的氮化硅薄層)。富含硅的氮化硅薄層包括的厚度從約10埃至約100埃。在示范性浸泡處理中，將基板22傳送至處理區(qū)42中并維持在約100° C至約240° C(例如，約180° C)的溫度下。接著將包括硅烷、氨與氮的浸泡氣體導(dǎo)入處理區(qū)42，并讓基板22浸泡于溫度下的富含硅的氣體環(huán)境中。浸泡氣體的合適組成包括體積流率從約200至約800sccm(例如，約500sccm)的娃燒；流率從約200至約800sccm(例如，約450sccm)的氨；及流率從約4000至約12，OOOsccm(例如,約8000sccm)的氮。將浸泡氣體維持在約I至約5托耳(例如，2. 2托耳)的壓カ下?？蓤?zhí)行浸泡處理達(dá)約5至30秒(例如，約10秒)。浸泡處理過程中，并不施加RF能量至電極44a、b ;相反，讓基板22浸泡于溫度下的浸泡氣體中以形成富含硅的氮化硅薄層。特征結(jié)構(gòu)24包括由銅構(gòu)成的連接器凸塊14時(shí)，浸泡處理特別適用。在選擇性加襯處理中，將共形襯墊29直接沉積于特征結(jié)構(gòu)24上或沉積于浸泡處理中形成的附著層上。共形襯墊29也形成鈍化層20的一部分并讓上方層以較大的共形性沉積為特征結(jié)構(gòu)24的輪廓。在ー種形式中，共形襯墊29的內(nèi)部拉伸應(yīng)力至少約為lOOMPa，由薄膜厚度與應(yīng)カ測(cè)量工具測(cè)量，所述工具利用光譜橢圓偏振或單一波長(zhǎng)橢圓偏振，諸如KLA-Tencor FX-100 (來自KLA-Tencor, San Jose,加利福尼亞)。相信共形襯墊29通過降低特征結(jié)構(gòu)24的暴露表面與上方鈍化層20間的界面處的應(yīng)力梯度來減少缺陷11。由具有小于0. 14的低粘著系數(shù)的等離子體物種(諸如，三胺硅烷)形成共形襯墊29。低粘著系數(shù)物種降低特征結(jié)構(gòu)24的暴露表面處的表面能量，讓共形襯墊29覆蓋特征結(jié)構(gòu)24的底角30處的凹角輪廓，且因此避免這些底角30處的高應(yīng)カ集中而造成接縫。在ー種形式中，共形襯墊29是厚度例如小于約100埃的薄層?？赏ㄟ^將包括含硅氣體與含氮?dú)怏w 的襯墊氣體導(dǎo)入處理區(qū)42并在任一上述處理?xiàng)l件(諸如，流率、壓力、等離子體功率以及其它)下以等離子體對(duì)襯墊氣體供給能量來沉積共形襯墊29。襯墊氣體的合適組成包括含硅氣體(包括硅烷)與含氮?dú)怏w(包括氨與氮的混合物)。在另ー種形式中，襯墊氣體的另ー組成包括含硅氣體(包括三硅烷胺(TSA))與含氮?dú)怏w(包括氮或氨與氮的混合物)。在又一形式中，襯墊氣體僅包括含娃氣體(諸如，娃燒或三娃燒胺)，或僅包括含氮?dú)怏w(諸如,氮)。在各個(gè)實(shí)例中，通過施加至平行板反應(yīng)器(諸如，PECVD腔室)的RF功率形成的等離子體對(duì)襯墊氣體供給能量。在選擇性清潔與加襯處理后，沉積鈍化層20的電介質(zhì)層25以共形地覆蓋特征結(jié)構(gòu)24。沉積處理允許在特征結(jié)構(gòu)24(諸如，高縱橫比特征結(jié)構(gòu)26)的底角30處沉積均勻且連續(xù)并基本上無缺陷11的電介質(zhì)層25。在ー種形式中，將包括氮化硅層的鈍化層20沉積于基板22上。在此處理中，將基板22置于腔室40的處理區(qū)42中并在沉積處理過程中加熱至相對(duì)低的溫度。低沉積溫度對(duì)于沉積與特征結(jié)構(gòu)24(尤其是高縱橫比特征結(jié)構(gòu)26)的形狀共形的鈍化層20來說是重要的。共形意謂著鈍化層20依循下方特征結(jié)構(gòu)24的輪廓且在特征結(jié)構(gòu)24的整個(gè)暴露表面與特征結(jié)構(gòu)24間的間隔32上具有相對(duì)均勻的厚度。在ー種形式中，在電介質(zhì)沉積處理過程中，將基板22加熱至約180° C至約550° C、或甚至160° C至約420° C的溫度。這些溫度遠(yuǎn)低于現(xiàn)有技術(shù)的溫度(通常超過600° C或甚至700° C)。在第一沉積階段中，將包括含硅氣體與含氮?dú)怏w的電介質(zhì)沉積氣體導(dǎo)入處理區(qū)42。含硅氣體是包括硅的氣體，所述含硅氣體可為在氣體或水蒸汽流動(dòng)中提供的含硅化合物。含硅氣體可為硅烷、ニ硅烷、三甲基硅(TMS)，三(ニ甲基胺)硅烷(TDMAS)、(雙(叔丁基氨基)娃燒(BTBAS)、ニ氯娃燒(DCS)或上述化合物的混合物。在一種形式中，含娃氣體包括娃燒(SiH4)。合適的娃燒流率從約50至約2000sccm、或約400至約lOOOsccm。含氮?dú)怏w可為氨(NH3)、氮(N2)或它們的混合物。在ー種形式中，含氮?dú)怏w包括氨與氮的混合物。氨的合適流率從約100至約lOOOsccm、或甚至從約400至約800sccm。氮?dú)獠粌H作為氮原子的來源，且也作為稀釋氣體以控制處理區(qū)42中形成的等離子體的能量與性質(zhì)。相對(duì)于含硅氣體或含氮?dú)怏w，以相當(dāng)大的體積添加稀釋氣體。稀釋氣體用以控制等離子體中經(jīng)提供能量的物種與反應(yīng)物種的比例，并且還可用于通過經(jīng)過大量稀釋氣體分子(相對(duì)于反應(yīng)氣體分子的數(shù)量)間的較大數(shù)量的碰撞而傳送能量來分解等離子體中的額外物種。在ー實(shí)例中，稀釋氣體可為氮。氮可作為氮化硅沉積中含氮?dú)怏w物種的來源以及經(jīng)供給能量分子的來源以產(chǎn)生并維持等離子體。氮的合適流率從約5000至約25，OOOsccm(例如，從約8000至約 12，OOOsccm)。在一實(shí)施例中，電介質(zhì)沉積氣體包括硅烷、氨與氮的混合物。有利的是，上述電介質(zhì)沉積氣體的組成在沉積層中提供較高的氮硅比，這造成約I. 8至約2. 0或甚至約I. 88至約1.98的較高折射率。在較佳形式中，電介質(zhì)沉積氣體包括硅烷、氨與氮的混合物，SiH4: NH3: N2的體積比為約1: 1:8至約2:1:20。在這些比例中，發(fā)現(xiàn)電介質(zhì)沉積氣體提供較共形的覆蓋，這是因?yàn)榈入x子體中較高的胺物種造成較低的粘著系數(shù)。在處理區(qū)42或遠(yuǎn)程區(qū)域(未顯示)中對(duì)電介質(zhì)沉積氣體提供能量以活化處理氣體物種從而在基板22上沉積材料。在一形式中，通過將RF能量耦接至處理區(qū)42附近的處理電極44、b以對(duì)電介質(zhì)沉積氣體提供能量，從而在處理區(qū)42中形成等離子體。為了產(chǎn)生等離子體，電極功率水平通常維持在約500至約1600瓦特、或甚至約800至約1500瓦特。合適的電極間距為約5毫米(200密爾)至約20毫米(800密爾)。 本發(fā)明的沉積處理通過控制導(dǎo)入處理區(qū)42中的電介質(zhì)沉積氣體的壓カ而在比傳統(tǒng)處理低至少約100° C的溫度下沉積。希望是低壓的沉積氣體以提高沉積的鈍化層20中特定物種的濃度，例如提高包括氮化硅的鈍化層20中的氮濃度。此外，在低沉積壓カ下提高離子撞擊分量產(chǎn)生較密集的鈍化層20。電介質(zhì)沉積氣體的合適壓カ為約I. 5托耳至約6托耳、或甚至約2至約4托耳。在電介質(zhì)沉積階段的一個(gè)實(shí)例中，將由氮化硅構(gòu)成的電介質(zhì)層25沉積在特征結(jié)構(gòu)24(諸如，倒裝晶片基板上的連接器凸塊)上。連接器凸塊是縱橫比從約0.2至約10的高縱橫比特征結(jié)構(gòu)26。在沉積處理中，將基板22維持在180° C的溫度下。將包括流率為820sccm的硅烷、流率為590sCCm的氨與流率為10升/分鐘的氮的電介質(zhì)沉積氣體導(dǎo)入處理區(qū)42。將電介質(zhì)沉積氣體維持在3. 5托耳的壓カ下。在1000功率水平下施加R F功率至間隔維持在11毫米(450密爾)的處理電極44a、b。在電介質(zhì)沉積階段的另ー實(shí)例中，將包括氮化硅的電介質(zhì)層25沉積在特征結(jié)構(gòu)24(所述特征結(jié)構(gòu)24是連接器凸塊)上。在沉積處理中，將基板22維持在400° C的溫度下，并將電介質(zhì)沉積氣體維持在4. 2托耳的壓カ下。其余條件與實(shí)例I相同。包括氮化硅的沉積鈍化層20的厚度可小于1000埃、或甚至500埃。有利的是，薄硅層提供下方特征結(jié)構(gòu)24(包括高縱橫比特征結(jié)構(gòu)26)較共形的覆蓋。在沉積氮化硅的電介質(zhì)層25后，進(jìn)ー步在等離子體處理階段中處理沉積的鈍化層20。在此處理階段中，將處理氣體導(dǎo)入處理區(qū)42。處理氣體可為非反應(yīng)性氣體，非反應(yīng)性氣體諸如惰性氣體。合適的惰性氣體包括氦或氬。上述或其它惰性氣體的合適流率從約2，OOOsccm至約20，OOOsccm0舉例而言，合適的非反應(yīng)性氣體包括含氮?dú)怏w，含氮?dú)怏w諸如氨、氮或它們的混合物。在一形式中，非反應(yīng)性氣體包括氨或氮或它們的混合物。非反應(yīng)性氣體的合適流率為約2，OOOsccm至約20，OOOsccm。舉例而言,將流率為約5，OOOsccm至約15，OOOsccm且包括氨與氮的處理氣體導(dǎo)入腔室40并維持在3. 5托耳的壓カ下。通過將能量耦接在處理腔室40中的處理電極44a、b之間而對(duì)預(yù)先選擇的處理氣體提供能量以形成等離子體，從而處理沉積的氮化硅層。可通過將功率水平為約75至約1，600瓦特的RF能量耦接至電極來為處理電極44a、b供給能量。相信在處理工藝中，氫原子被逐出沉積的鈍化層20。因?yàn)闈駳獾木壒?，沉積層20中氫的存在是不期望的。因此，通過處理沉積的鈍化層20對(duì)氫的移除以及包括含氮?dú)怏w的處理氣體用以使膜致密。以多個(gè)循環(huán)來執(zhí)行沉積與處理工藝從而增強(qiáng)沉積的鈍化層20對(duì)缺陷形成的抗性，特別當(dāng)電介質(zhì)層25沉積于高縱橫比特征結(jié)構(gòu)26上吋。在所述多循環(huán)エ藝中，各自執(zhí)行多次的沉積與處理階段。多循環(huán)エ藝增強(qiáng)了沉積的鈍化層20抵抗在高縱橫比特征結(jié)構(gòu)26的底角30處形成缺陷(諸如，接縫)的能力。在所述多循環(huán)エ藝中，停止或改變進(jìn)入處理區(qū)42的電介質(zhì)沉積氣體的流動(dòng)，并通過改變電介質(zhì)沉積氣體的組成而開始或發(fā)動(dòng)處理氣體的流動(dòng)以實(shí)現(xiàn)處理氣體的組成。舉例而言，處理氣體可包括含氮?dú)怏w(諸如，上述氨與氮或它們的混合物)且不存在含硅氣體。通過簡(jiǎn)單地停止電介質(zhì)沉積氣體的含硅氣體的流動(dòng)同時(shí)持續(xù)含氮?dú)怏w的流動(dòng)以將電介質(zhì)沉積氣體轉(zhuǎn)換至處理氣體、停止硅烷的流動(dòng)同時(shí)持續(xù)氨與氮的流動(dòng)以及給氨與氮供給能量以形成等離子體，來執(zhí)行處理階段。此形式有利地用來使膜致密。 還發(fā)現(xiàn)，沉積的鈍化層20的折射率(n)(例如，氮化硅層的折射率)影響沉積層中底角30與特征結(jié)構(gòu)的其它幾何過渡區(qū)處的缺陷11的水平，特別是高縱橫比特征結(jié)構(gòu)26。相信，折射率是沉積的鈍化層20中氮含量的反向測(cè)量。富含氮的鈍化層20提供較低的Si-H含量，這隨即提供穩(wěn)定的膜。進(jìn)ー步確定，包括氮化硅的所希望鈍化層20的折射率高于I. 88、或甚至I. 92。在ー實(shí)例中，使用先前所述的KL A-Tencor膜測(cè)量設(shè)備，利用633nm波長(zhǎng)的橢圓偏振測(cè)量折射率。因此，在一形式中，處理?xiàng)l件也可經(jīng)設(shè)定以沉積折射率(n)低于I. 88的氮化硅層，這利用633nm波長(zhǎng)的橢圓偏振進(jìn)行測(cè)量。在折射率控制處理的第一實(shí)例中，獲取低于I. 88的所希望折射率的合適處理?xiàng)l件如下⑴基板溫度是180° C，⑵氣體組成包括流率為820SCCm的硅烷、流率為590SCCm的氨與流率為8000SCCm的氮，⑶腔室氣體壓カ是2. 2托耳，及⑷電極功率水平是1080瓦特且電極間距是640密爾(16. 3毫米)。在第二實(shí)例中，所有的處理?xiàng)l件與第一實(shí)例中的相同，除了將硅烷的流率維持在820sCCm并將氨的流率維持在590SCCm。還發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于蝕刻熱氧化物的濕蝕刻速率的氮化硅的沉積鈍化層20的濕蝕刻速率比值WERR影響沉積層中的缺陷11的水平。熱氧化物是通過熱處理沉積的ニ氧化硅，例如在800° C至1200° C的高溫下在垂直或水平擴(kuò)散熔爐或快速熱處理器中生長(zhǎng)。確定的WERR是0. 3至約5. 2。這影響特征結(jié)構(gòu)(特別是高縱橫比特征結(jié)構(gòu)26)在底角30與其它幾何過渡區(qū)處的完整性。因此，沉積處理?xiàng)l件經(jīng)設(shè)定以沉積相對(duì)于熱氧化物蝕刻鈍化層20的濕蝕刻速率比值WERR小于5. 2的氮化硅層。在又一方法中，通過沉積在層的整個(gè)厚度具有應(yīng)カ梯度的鈍化層20來降低沉積于特征結(jié)構(gòu)24(諸如，高縱橫比特征結(jié)構(gòu)26)上的鈍化層20中的缺陷11的數(shù)目。舉例而言，可通過在沉積處理過程中控制ー個(gè)或多個(gè)氣體的流率來沉積包括具有應(yīng)カ梯度的氮化硅的鈍化層20。在此形式中，沉積的鈍化層20包括層中硅與氮的比例逐漸變化或階梯變化的氮化硅。鈍化層20在層20的整個(gè)厚度包括至少第一與第二的硅氮比。這是通過在沉積處理過程中改變電介質(zhì)沉積氣體的組成以具有從高流率至低流率的第一氣體變化來完成。舉例而言，可利用包括含硅氣體成分(包括硅烷(SiH4))、氮?dú)獬煞?包括氨(NH3))與稀釋氣體成分(包括氮(N2))的處理氣體來沉積氮化硅。首先，使用包括含硅成分比上含氮成分為第一比例的電介質(zhì)沉積氣體，并在處理區(qū)中產(chǎn)生處理氣體的等離子體。之后，使用包括含硅成分比上含氮成分為第二比例的處理氣體，并在處理區(qū)中產(chǎn)生處理氣體的等離子體。含硅成分比上含氮成分的第一比例小于約100:1，而含硅成分比上含氮成分的第二比例至少約為I。舉例而言，可在沉積處理過程中將硅烷與氨的比例從約I: I改變至約6:1。在另一形式中，可通過控制施加至基板22附近的ー對(duì)處理電極44a、b的RF功率來沉積包括具有應(yīng)カ梯度的氮化硅的鈍化層20。在此處理中，將處理氣體導(dǎo)入處理區(qū)42，處理氣體包括本文所述的含硅成分與含氮成分。通過將第一功率水平的能量施加至處理區(qū)42附近的電極，在處理區(qū)42中產(chǎn)生處理氣體的等離子體。之后，通過將施加至電極44a、b的能量改變?yōu)榈诙β仕絹沓练e硅比上氮為第二比例的氮化硅。在一形式中，第一功率水平比第二功率水平至少高出約100瓦持。舉例而言，第一功率水平可包括低于約200瓦持，而第二功率水平包括至少約500瓦持。在此處理中，沉積于基板22上的氮化硅中的硅與氮的比例影響沉積層的應(yīng)力。在另一形式中，包括氮化硅的鈍化層20包括多個(gè)分離的氮化硅子層，所述氮化硅 子層各自具有不同的應(yīng)カ水平以提供對(duì)于每個(gè)層的應(yīng)カ具有逐漸或階梯式増加的層。舉例而言，鈍化層20的應(yīng)カ可從第一應(yīng)カ增加至第二應(yīng)カ(至少低于第一應(yīng)カlOOMPa)。第一應(yīng)カ可為約600至約lOOOMPa，而第二應(yīng)カ可為約500至約900MPa。在一形式中，第一應(yīng)カ是800MPa而第二應(yīng)カ是700MPa。處理區(qū)42中的氣體壓力的變化改變了處理區(qū)42中形成的等離子體的密度。較密集的等離子體在某一局限空間體積中具有較大數(shù)目的氣體離子與物種。較密集的等離子體沉積的鈍化層20比較不密集的等離子體所沉積的鈍化層20密集。較密集的鈍化層20具有較高的應(yīng)力水平，且因此得到的鈍化層20包括具有不同密度的不同層的多層結(jié)構(gòu)。在上述形式中，在包括氮化硅層的沉積的鈍化層20的組成梯度中，硅與氮的比例在層的整個(gè)厚度中變化。舉例而言，鈍化層20可具有的組成梯度中，硅與氮的比例在整個(gè)厚度中變化至少約40%。氮化硅層可具有的組成梯度中，硅與氮的比例也可以在整個(gè)厚度中從約0. 4變化至約I. 5。在又一形式中，鈍化層20是通過連續(xù)沉積并且蝕刻掉沉積的氮化硅層而沉積的層。舉例而言，此處理可蝕刻掉一部分的沉積層以改變特征結(jié)構(gòu)24的底角30處的凹角式輪廓。在此形式中，通過將基板22置入處理腔室40的處理區(qū)42中，并在沉積鈍化層20達(dá)某一厚度后導(dǎo)入經(jīng)提供能量的蝕刻氣體(諸如，遠(yuǎn)程等離子體中的氟基化學(xué)物)，來執(zhí)行沉積和同時(shí)的蝕刻處理，以便可部分蝕刻銅凸塊的側(cè)壁與底部以改變底角的凹角式輪廓。執(zhí)行多個(gè)循環(huán)的沉積與蝕刻處理以將底角的凹角式輪廓改變成圓形輪廓；因此可沒有缺陷地沉積鈍化層20?？捎糜趫?zhí)行上述處理的基板處理腔室40的實(shí)施例描述于圖4中。提供腔室40以描述示范性腔室；然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚也可使用其它腔室。因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)局限于本文所述的示范性腔室。一般而言，處理腔室40是適合處理基板22 (諸如，硅晶圓)的等離子體-增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PE-CVD)腔室,合適的腔室是Applied Materials (應(yīng)用材料)(Santa Clara, California (加利福尼亞))的P ro d UC e r_ SE型腔室。腔室40包括封圍壁48，所述封圍壁48包括封圍處理區(qū)42的頂部52、側(cè)壁54與底壁56。腔室40也可包括襯墊(未顯示)，襯墊對(duì)處理區(qū)42周圍的封圍壁48的至少一部分進(jìn)行加村。對(duì)于處理300毫米硅晶圓，腔室40的體積通常為約20，000至約30，000立方厘米，且更通常為約24，000立方厘米。在處理循環(huán)過程中，降低基板支撐件58并通過基板傳送器64 (諸如，機(jī)械臂)傳送基板22通過入62且置于基板支撐件58上?；逯渭?8可在用于加載和卸載的下方位置與用于處理基板22的可調(diào)整的上方位置之間移動(dòng)?；逯渭?8可包括封閉的電極44a以從導(dǎo)入腔室40的處理氣體產(chǎn)生等離子體。可通過加熱器68加熱基板支撐件58，加熱器68可為電阻式加熱元件(如圖所示)、加熱燈(未顯示)、或等離子體本身?；逯渭?8通常包括陶瓷結(jié)構(gòu)，所述陶瓷結(jié)構(gòu)具有接收表面以接收基板22并保護(hù)電極44a與加熱器68免受腔室環(huán)境影響。在使用中，將射頻(RF)電壓施加至電極44a，并將直流電(DC)電壓施加至加熱器68?；逯渭?8中的電極44a也可用來將基板22靜電夾持至支撐件58?；逯渭?8還可包括ー個(gè)或多個(gè)環(huán)(未顯示)，所述ー個(gè)或多個(gè)環(huán)至少部分地環(huán)繞基板支撐件58上的基板22的周邊。在將基板22加載至基板支撐件58上后，將支撐件58提高至較接近氣體分配器72的處理位置，以在支撐件58和氣體分配器72之間提供所希望的間隔間隙距離ds。間隔距離可為約2毫米至約12毫米。氣體分配器72位于處理區(qū)42上以橫跨基板22均勻地分散處理氣體。氣體分配器72可分別地輸送形成本文所述的任何處理氣體的兩個(gè)獨(dú)立流的第一氣體與第二氣體或氣體混合物(或分別流中的沉積氣體與處理氣體)至處理區(qū)42，而無需在將它們導(dǎo)入處理區(qū)42之前混合氣體流?；蛘?，氣體分配器可在提供預(yù)先混合的處理氣體至處理區(qū)42之前預(yù)先混合處理氣體。氣體分配器72包括面板74，面板74具有孔76從而讓處理氣體通過所述孔。面板74通常由金屬制成，以對(duì)所述面板74應(yīng)用電壓或電位且由此作為腔室40中的電極44a。合適的面板74可由具有陽極化涂層的鋁制成?；逄幚砬皇?0還包括第一與第二氣體供應(yīng)器80a、b以輸送處理氣體至氣體分配器72，氣體供應(yīng)器80a、b各自包括氣體源82a、b、一個(gè)或多個(gè)氣體管道84a、b以及ー個(gè)或多個(gè)氣體閥86a、b。在一形式中，第一氣體供應(yīng)器80a包括第一氣體管道84a與第一氣體閥86a,以從氣體源82a輸送電介質(zhì)沉積氣體至氣體分配器72的第一入口 78a,而第二氣體供應(yīng)器80b包括第二氣體管道84b與第二氣體閥86b，以從第二氣體源82b輸送處理氣體至氣體分配器72的第二入口 78b?？赏ㄟ^將電磁能(例如，高頻電壓能量)耦接至處理氣體而對(duì)處理氣體提供能量以從處理氣體形成等離子體。為了對(duì)電介質(zhì)沉積氣體提供能量，在(i)第一電極44a，所述第一電極44a可為氣體分配器72、頂部52或腔室側(cè)壁54與(ii)支撐件58中的電極44b之間施加電壓。橫跨成對(duì)電極44a、b施加的電壓將能量電容性地耦接至處理區(qū)42中的處理氣體。通常，施加至電極44a、b的電壓是在射頻下振蕩的交流電壓。一般而言，射頻覆蓋約3kHz至約300GHz的范圍。為了本應(yīng)用的用途，低射頻是小于約1MHz、且更佳為約IOOKHz至IMHz (例如，約300KHz)的頻率。再者，為了本應(yīng)用的用途，高射頻是約3MHz至約60MHz、且更佳為約13. 56MHz的頻率。在約IOW至約1000W的功率水平下將選擇的射頻電壓施加至第一電極44a，而第二電極44b通常接地。然而,所使用的特定射頻范圍與所施加電壓的功率水平取決于要沉積的材料類型。腔室40還包括氣體排出裝置90以從腔室40移除用過的處理氣體與副產(chǎn)物并維持處理區(qū)42中的處理氣體的預(yù)定壓力。在一形式中，氣體排出裝置90包括抽吸通道92、排出口 94、節(jié)流閥96以及ー個(gè)或多個(gè)排氣泵98，以控制腔室40中的處理氣體的壓力，所述抽吸通道92從處理區(qū)42接收用過的處理氣體。排氣泵98可包括一個(gè)或多個(gè)渦輪分子泵、低溫泵、低真空泵、以及具有超過ー個(gè)功能的組合式功能泵。腔室40還可包括通過腔室40的底壁56的入口或管(未顯示)以輸送浄化氣體進(jìn)入腔室40。凈化氣體通常由入口向上流動(dòng)通過基板支撐件58并到達(dá)環(huán)形抽吸通道。凈化氣體用來保護(hù)基板支撐件58的表面與其它腔室部件在處理過程中免受不希望沉積的影響。浄化氣體還可用來以所希望的方式影響處理氣體的流動(dòng)。還提供控制器102以控制腔室40的操作與操作參數(shù)。舉例而言，控制器102可包括處理器與存儲(chǔ)器。處理器執(zhí)行腔室控制軟件，諸如存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的計(jì)算機(jī)程序。存儲(chǔ)器可為硬盤驅(qū)動(dòng)器、只讀存儲(chǔ)器、閃存或其它類型的存儲(chǔ)器?？刂破?02還可包括其它部 件，諸如軟盤驅(qū)動(dòng)器與卡架?？芸砂瑔伟逵?jì)算機(jī)、模擬與數(shù)字輸入/輸出板、接ロ板以及步進(jìn)馬達(dá)控制器板。腔室控制軟件包括指令組，所述指令組指示特定處理的計(jì)時(shí)、氣體混合物、腔室壓カ、腔室溫度、微波功率水平、高頻功率水平、支撐件位置與其它參數(shù)。腔室40還包括電源104以輸送功率至不同腔室部件，諸如基板支撐件58中的第一電極44a與腔室40中的第二電極44b。為了輸送功率至處理電極44a、b,電源104包括射頻電壓源，所述射頻電壓源提供具有所選射頻與所希望的可選擇功率水平的電壓。電源104可包括単一射頻電壓源，或提供高與低射頻的多重電壓源。電源104還可包括RF匹配電路。電源104可進(jìn)ー步包括靜電充電源，以將靜電電荷提供至經(jīng)常為靜電夾盤的基板支撐件58中的電極。當(dāng)加熱器68用于基板支撐件58中吋，電源104還包括加熱器電源，所述加熱器電源提供適當(dāng)可控制的電壓至加熱器68。當(dāng)將DC偏壓施加至氣體分配器72或基板支撐件58吋，電源104還包括DC偏壓電壓源，所述DC偏壓電壓源連接至氣體分配器72的面板74的導(dǎo)電金屬部分。電源104還可包括其它腔室部件(例如，腔室40的馬達(dá)與機(jī)械)的電源?；逄幚砬皇?0還包括溫度傳感器(未顯示)，以檢測(cè)腔室40中的表面(諸如，部件表面或基板22表面)的溫度，溫度傳感器諸如熱電偶或干涉儀。溫度傳感器能夠?qū)⑺臄?shù)據(jù)傳遞至腔室控制器102，腔室控制器102可隨后使用溫度數(shù)據(jù)，以通過控制基板支撐件58中的電阻式加熱元件來控制處理腔室40的溫度。發(fā)現(xiàn)通過本文以下所述方法沉積且包括ー個(gè)或多個(gè)電介質(zhì)層25、附著層27和共形襯墊29的鈍化層20基本上不具有缺陷(諸如，傳統(tǒng)沉積方法中出現(xiàn)于底角30處的接縫)。此外，在形狀復(fù)雜、高縱橫比特征結(jié)構(gòu)26(諸如，圖2A所示的互連13)上鈍化層20沉積為連續(xù)且共形的涂層。類似地，如圖2B所示，沉積于連接器凸塊14上的鈍化層20還形成橫跨連接器凸塊14的圓形暴露表面28具有均勻厚度的平滑且連續(xù)的層。此外，連接器凸塊14的底部附近的底角30不具有任何裂縫或接縫16。圖2C顯示沉積于高縱橫比特征結(jié)構(gòu)26 (包括連接器凸塊14與硅通孔18)上的鈍化層20的又ー實(shí)例。再者，發(fā)現(xiàn)在位于填充硅的通孔18上的連接器凸塊14的接口中的底角30處不具有裂縫缺陷。相信傳統(tǒng)沉積處理中形成的缺陷是因?yàn)樘卣鹘Y(jié)構(gòu)24的熱膨脹所造成的這些區(qū)域的熱應(yīng)カ而發(fā)生的。高縱橫比特征結(jié)構(gòu)26在高度方向上具有大尺寸變化，且再者，在特征結(jié)構(gòu)24的較大高度相對(duì)于較小寬度之間的尺寸變化上有明顯的差異。還相信通過它們當(dāng)前方法沉積的鈍化層20提供了不具有缺陷的共形涂層，這是因?yàn)槟さ妮^高密度，這反應(yīng)在膜的折射率與WERR之比上。再者，還相信沉積的鈍化層20均勻地與下方特征結(jié)構(gòu)24(諸如，互連13或連接器凸塊14)的復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)共形，這是因?yàn)椴煌?、沉積與處理以及共形襯墊沉積處理中產(chǎn)生的氣體或等離子體物種的低粘著系數(shù)。接下來的照片展示 了沉積于特征結(jié)構(gòu)24上且包括氮化硅的電介質(zhì)層25的鈍化層20沒有缺陷。舉例而言，圖5是顯示沉積于包括連接器凸塊14的特征結(jié)構(gòu)24上的鈍化層20的底角30處沒有接縫的掃描電子顯微照片，鈍化層20包括氮化硅的電介質(zhì)層25。此外，SEM顯微照片還顯示緊密沿著下方特征結(jié)構(gòu)24的橫截面輪廓而行的鈍化層20的平滑且共形的輪廓。在此實(shí)例中，鈍化層20由在400° C的沉積溫度下沉積的氮化硅的電介質(zhì)層25構(gòu)成。此外，使用多循環(huán)的沉積與處理工藝以形成氮化硅的電介質(zhì)層25。在此實(shí)例中，執(zhí)行100次循環(huán)的沉積等離子體處理以產(chǎn)生鈍化層20。作為另ー實(shí)例，圖6是顯示沉積于包括銅凸塊的高縱橫比特征結(jié)構(gòu)26上且沿著由氮化硅構(gòu)成的鈍化層20的底角30沒有接縫的掃描電子顯微照片。此照片進(jìn)ー步描繪了在高縱橫比特征結(jié)構(gòu)26上不具有缺陷地形成鈍化層20。在此實(shí)例中，在180° C的沉積溫度下沉積包括氮化物的電介質(zhì)層25，以提供具有高于I. 88的高折射率的沉積層，這是利用在633n m波長(zhǎng)下的橢圓偏振進(jìn)行測(cè)量的。在又ー實(shí)例中，圖7顯示了具有包括氮化硅的電介質(zhì)層25的鈍化層20的包括銅凸塊的高縱橫比特征結(jié)構(gòu)26的掃描電子顯微照片。在180° C的沉積溫度下，且在厚度為1000埃的氮化硅的共形襯墊29上沉積氮化硅層。SEM顯微照片還顯示緊密沿著下方特征結(jié)構(gòu)24的橫截面輪廓而行的鈍化層20的平滑且共形的輪廓。因此，可見即便在特征結(jié)構(gòu)是高縱橫比特征結(jié)構(gòu)26時(shí)，通過它們當(dāng)前方法沉積的鈍化層20在特征結(jié)構(gòu)24的角與邊緣也提供了基本上不具有缺陷的共形涂層。再進(jìn)ー步地，沉積的鈍化層20與具有鋭角或凹角的下方特征結(jié)構(gòu)24 (諸如，互連13或連接器凸塊14)的幾何結(jié)構(gòu)共形，這是因?yàn)榈入x子體中形成的氣態(tài)等離子體物種的較佳粘著系數(shù)，從而沉積鈍化層20的氮化硅層以及其它層。雖然顯示并描述本發(fā)明的示范性實(shí)施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可設(shè)計(jì)出包括本發(fā)明且也落在本發(fā)明范圍中的其它實(shí)施例。此外，參照?qǐng)D中的示范性實(shí)施例顯示術(shù)語“下方”、“上方”、“底部”、“頂部”、“上”、“下”、“第一”與“第二”以及其它相關(guān)或位置術(shù)語，且這些術(shù)語可互換。因此，所附的權(quán)利要求書不應(yīng)局限于本文用來描述本發(fā)明的較佳形式、材料或空間配置的記載。
權(quán)利要求
1.ー種在基板的特征結(jié)構(gòu)上形成鈍化層的方法，所述鈍化層包括氮化硅層，且所述方法包括 (a)在處理區(qū)中提供具有多個(gè)特征結(jié)構(gòu)的基板； (b)在第一階段中，將包括含硅氣體與含氮?dú)怏w的電介質(zhì)沉積氣體導(dǎo)入所述處理區(qū)，并對(duì)所述電介質(zhì)沉積氣體供給能量以在所述特征結(jié)構(gòu)上沉積氮化硅層； (C)在第二階段中，將組成不同于所述電介質(zhì)沉積氣體的處理氣體導(dǎo)入所述處理區(qū)，并對(duì)所述處理氣體供給能量以處理所述氮化硅層；以及 (d)對(duì)所述第一階段與所述第二階段執(zhí)行多次。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述處理氣體包括含氮?dú)怏w。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在干，(C)包括通過停止所述電介質(zhì)沉積氣體的含硅氣體的流動(dòng)同時(shí)持續(xù)所述含氮?dú)怏w的流動(dòng)來形成所述處理氣體。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，包括導(dǎo)入包括娃燒的含娃氣體與包括氨與氮的含氮?dú)怏w。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，包括提供比例約1:1:8至約2:1:20的SiH4: NH3: N2。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在干，(b)包括設(shè)定處理?xiàng)l件以沉積折射率n小于I.88的氮化硅層，利用在633nm波長(zhǎng)下的橢圓偏振測(cè)量所述折射率。
7.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在干，(b)包括設(shè)定處理?xiàng)l件以沉積氮化硅層，所述氮化硅層具有的蝕刻氮化硅的鈍化層相對(duì)于蝕刻熱氧化物層的濕蝕刻速率比值WERR小于 5. 2。
8.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，包括將所述基板維持在約180°C至約550° C的溫度下。
9.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，包括提供具有多個(gè)高縱橫比特征結(jié)構(gòu)的基板，所述多個(gè)高縱橫比特征結(jié)構(gòu)包括下列任ー個(gè) (i)包括含金屬材料的互連或連接器凸塊； (ii)硅通孔；或 (iii)氧化物結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，包括初歩清潔階段，所述初步清潔階段包括(i)提供包括含氫氣體的清潔氣體進(jìn)入所述處理區(qū)，及(ii)對(duì)所述清潔氣體供給能量以形成包括含氫物種的經(jīng)提供能量的清潔氣體，所述含氫物種清除所述基板的特征結(jié)構(gòu)上的原生氧化物膜。
11.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，包括初歩浸泡階段，所述初步浸泡階段包括(i)提供包括硅烷的浸泡氣體進(jìn)入所述處理區(qū)，及(ii)將所述基板維持在約100° C至約240° C的溫度下以在所述基板的所述特征結(jié)構(gòu)上沉積附著層。
12.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，包括通過下列步驟在所述特征結(jié)構(gòu)上沉積共形襯墊 (1)將襯墊氣體導(dǎo)入所述處理區(qū)，所述襯墊氣體包括⑴SiH4、NH3和N2； (ii)三硅烷胺、NH3和N2 ; (iii) SiH4或N2 ;或(iv)三硅烷胺或N2化學(xué)物；以及 (2)對(duì)所述襯墊氣體供給能量以形成等離子體，從而在所述基板的所述特征結(jié)構(gòu)上沉積共形襯墊，所述共形襯墊的厚度大于約100埃且拉伸應(yīng)カ至少約lOOMPa。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，包括沉積共形襯墊，所述共形襯墊包括氮化硅層，所述氮化硅層具有貫穿所述層厚度的應(yīng)カ梯度。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，包括通過下列步驟沉積共形襯墊在所述沉積處理過程中控制所述SiH4的流率從高流率至低流率，并改變施加至所述處理區(qū)附近的一對(duì)處理電極的RF功率的施加速率。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，包括通過依序沉積氮化硅層并部分蝕刻掉所述沉積的氮化硅層來沉積氮化硅層。
全文摘要
本文描述在基板的特征結(jié)構(gòu)上形成包括氮化硅的鈍化層的方法。在沉積方法的第一階段中，將包括含硅氣體與含氮?dú)怏w的電介質(zhì)沉積氣體導(dǎo)入處理區(qū)中并經(jīng)供給能量以沉積氮化硅層。在第二階段中，將組成不同于電介質(zhì)沉積氣體的處理氣體導(dǎo)入處理區(qū)并經(jīng)供給能量以處理氮化硅層。可對(duì)第一階段與第二階段執(zhí)行多次。
文檔編號(hào)H01L21/60GK102804350SQ201180014065
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2011年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月15日
發(fā)明者N·拉賈戈帕蘭, X·韓, R·雅瑪西, 樸智愛, S·帕特爾, T·諾瓦克, Z·崔, M·奈克, H·L·樸, R·丁, 金秉憲 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料公司