衬底处理方法技术

一种能够抑制空隙形成的衬底处理方法，包括：在图案结构上供应硅前体，以形成具有第一开口的硅源层；以及在硅源层上供应等离子体，以挥发硅源层中包含的除硅之外的成分，从而扩大第一开口。大第一开口。大第一开口。

【技术实现步骤摘要】
衬底处理方法


[0001]一个或多个实施例涉及一种衬底处理方法，更具体地，涉及一种在具有凹陷区域或间隙区域的图案结构上沉积薄膜的方法。

技术介绍

[0002]随着半导体器件集成度的增加，图案结构的纵横比(A/R)也在增加。例如，随着间隙结构的入口的深度对宽度的增加，在没有接缝或空隙的情况下填充间隙结构的技术难度也在增加。原子层沉积方法具有能够在图案结构的壁和底表面上沉积具有均匀厚度的膜的优点。然而，随着图案结构的A/R增加，在反应物气体的供应/吹扫的短循环时间内，反应物气体越来越难以到达图案结构的底表面。因此，存在的问题是，在填充在图案结构之间的间隙结构中的薄膜中残留有接缝或空隙。
[0003]已经尝试了各种过程来去除这种接缝或空隙。例如，2014年7月4日公布的韩国专利号10
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2014
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0083746公开了一种无空隙多晶硅间隙填充方法和通过热过程去除多晶硅中的接缝的技术思想。

技术实现思路

[0004]一个或多个实施例包括能够无接缝或空隙地填充间隙结构的衬底处理方法。
[0005]附加方面将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显而易见，或者可以通过实践本公开的所呈现的实施例来了解。
[0006]根据一个或多个实施例，一种衬底处理方法包括：提供具有第一突起和第二突起的图案结构；在图案结构上供应第一源气体和第一惰性气体等离子体以在图案结构上形成第一源层；以及在第一源层上供应氢等离子体以去除第一源层的至少一部分，其中，第一突起和第二突起的每个上表面具有平坦部分和围绕该平坦部分的边缘部分，并且在供应氢等离子体期间，边缘部分上的第一源层比平坦部分上的第一源层被去除更多。
[0007]根据衬底处理方法的一示例，第一源气体可以包括硅前体。
[0008]根据衬底处理方法的另一示例，硅前体可以包括氨基硅烷基硅前体，第一源层可以包括硅、氢和碳。
[0009]根据衬底处理方法的另一示例，可以使用二甲基二乙烯基硅烷(DMDVS)作为硅前体。
[0010]根据衬底处理方法的另一示例，第一惰性气体等离子体可以包括氦自由基，氦自由基可以物理地分解硅前体。
[0011]根据衬底处理方法的另一示例，在形成第一源层期间，硅前体可被氦自由基分解成硅元素、构成硅前体分子的配体、元素碎片及其混合物。
[0012]根据衬底处理方法的另一示例，在去除第一源层的至少一部分期间，边缘部分处的等离子体强度可以大于平坦部分处的等离子体强度。
[0013]根据衬底处理方法的另一示例，在去除第一源层的至少一部分期间，氢等离子体
与边缘部分上的第一源层的碰撞次数可以大于氢等离子体与平坦部分上的第一源层的碰撞次数。
[0014]根据衬底处理方法的另一示例，边缘部分上的第一源层的表面粗糙度可以大于平坦部分上的第一源层的表面粗糙度。
[0015]根据衬底处理方法的另一示例，可以通过形成第一源层来形成由第一源层围绕的凹陷，并且可以通过去除第一源层的至少一部分来扩大凹陷的入口。
[0016]根据衬底处理方法的另一示例，通过形成第一源层，第一源层的外围部分可以具有第一曲率，并且通过去除第一源层的至少一部分，第一源层的外围部分可以具有大于第一曲率的第二曲率。
[0017]根据衬底处理方法的另一示例，衬底处理方法可还以包括通过在第一源层上供应第一反应物气体来形成第一间隙填充层。
[0018]根据衬底处理方法的另一示例，衬底处理方法还可以包括通过在第一间隙填充层上供应第二源气体和第二惰性气体等离子体来形成第二源层。
[0019]根据衬底处理方法的另一示例，第二惰性气体等离子体可以不同于第一惰性气体等离子体。
[0020]根据衬底处理方法的另一示例，第一惰性气体等离子体可以是氦自由基，第二惰性气体等离子体可以是氩自由基。
[0021]根据衬底处理方法的另一示例，衬底处理方法还可以包括通过在第二源层上供应第二反应物气体来形成第二间隙填充层。
[0022]根据衬底处理方法的另一示例，衬底处理方法还可以包括通过在形成第二源层和形成第二间隙填充层之间在第二源层上供应氢等离子体来去除第二源层的至少一部分。
[0023]根据一个或多个实施例，一种衬底处理方法包括：供应第一源气体以形成第一源层；吹扫第一源气体；在第一源层上供应氢等离子体以去除第一源层的至少一部分，吹扫氢等离子体；在去除第一源层的至少一部分之后，通过在第一源层上供应第一反应物气体来形成第一间隙填充层；吹扫第一反应物气体；通过在第一间隙填充层上供应第二源气体来形成第二源层；吹扫第二源气体；通过在第二源层上供应第二反应物气体来形成第二间隙填充层。
[0024]根据一个或多个实施例，一种衬底处理方法包括：在图案结构上供应硅前体，以形成具有第一开口的硅源层；以及在硅源层上供应等离子体以挥发硅源层中包含的除硅以外的成分，从而扩大第一开口。
[0025]根据衬底处理方法的一示例，硅源层可以具有中心部分和围绕中心部分的外围部分，其中外围部分的第一表面粗糙度大于中心部分的第二表面粗糙度，并且在等离子体供应期间，等离子体与具有第一表面粗糙度的外围部分的碰撞次数可以大于等离子体与具有第二表面粗糙度的中心部分的碰撞次数。
附图说明
[0026]从以下结合附图的描述中，本公开的某些实施例的上述和其他方面、特征和优点将变得更加明显，其中：
[0027]图1至7是示出根据实施例的衬底处理方法的视图；
[0028]图8是示出图1至7中所示的衬底处理方法的流程图；
[0029]图9和10是示出根据实施例的衬底处理方法的视图；
[0030]图11是示出图9和10中所示的衬底处理方法的流程图；
[0031]图12是示出使用原子层沉积过程的间隙填充过程的视图；
[0032]图13是示出根据实施例的间隙填充过程的视图；
[0033]图14是示出平面中的规则反射和角落中的不规则反射的效果的示意图；
[0034]图15是示出当在形成Si层之后执行氢等离子体蚀刻时在间隙的入口区域处的蚀刻程度的视图；以及
[0035]图16是示出图13的过程的视图。
具体实施方式
[0036]现在将详细参考实施例，其示例在附图中示出，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。在这点上，本实施例可以具有不同的形式，并且不应被解释为限于这里阐述的描述。因此，下面仅通过参考附图来描述实施例，以解释本说明书的各个方面。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有组合。诸如“至少一个”的表述当在元素列表之前时修饰整个元素列表，而不修饰列表的单个元素。
[0037]在下文中，将参照附图详细描述本公开的实施例。
[0038]在这点上，本实施例可以具有不同的形式，并且不应被解释为限于这里阐述的描述。相反，提供这些实施例是为了使本公开彻底和完整，并将本公开的范围完全传达给本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种衬底处理方法，包括：提供具有第一突起和第二突起的图案结构；在图案结构上供应第一源气体和第一惰性气体等离子体以在图案结构上形成第一源层；以及在第一源层上供应氢等离子体以去除第一源层的至少一部分，其中，第一突起和第二突起的每个上表面具有平坦部分和围绕该平坦部分的边缘部分，并且在供应氢等离子体期间，边缘部分上的第一源层比平坦部分上的第一源层被去除更多。2.根据权利要求1所述的衬底处理方法，其中，所述第一源气体包括硅前体。3.根据权利要求2所述的衬底处理方法，其中，所述硅前体包括氨基硅烷基硅前体，并且所述第一源层包括硅、氢和碳。4.根据权利要求3所述的衬底处理方法，其中，二甲基二乙烯基硅烷(DMDVS)被用作所述硅前体。5.根据权利要求2所述的衬底处理方法，其中，所述第一惰性气体等离子体包括氦自由基，并且所述氦自由基物理地分解所述硅前体。6.根据权利要求5所述的衬底处理方法，其中，在形成所述第一源层期间，所述硅前体被所述氦自由基分解成硅元素、构成硅前体分子的配体、元素碎片及其混合物。7.根据权利要求1所述的衬底处理方法，其中，在去除所述第一源层的至少一部分期间，所述边缘部分处的等离子体强度大于所述平坦部分处的等离子体强度。8.根据权利要求1所述的衬底处理方法，其中，在去除所述第一源层的至少一部分期间，氢等离子体与所述边缘部分上的第一源层的碰撞次数大于氢等离子体与所述平坦部分上的第一源层的碰撞次数。9.根据权利要求1所述的衬底处理方法，其中，所述边缘部分上的第一源层的表面粗糙度大于所述平坦部分上的第一源层的表面粗糙度。10.根据权利要求1所述的衬底处理方法，其中，通过形成所述第一源层来形成由第一源层围绕的凹陷，并且通过去除第一源层的至少一部分来扩大所述凹陷的入口。11.根据权利要求1所述的衬底处理方法，其中，通过形成所述第一源层，第一源层的外围部分具有第一曲率，并且通过去除第一源层的至少一部分，第一源层的外围部分具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳太熙，郑世雄，
申请(专利权)人：ASMIP私人控股有限公司，
类型：发明
国别省市：