技术摘要：
提供一种用于填充一个或多个凹部的方法，其通过在反应室中提供衬底；在第一脉冲时间内，将第一反应物引入衬底以形成第一活性物质；在第二脉冲时间内，将第二反应物引入衬底；以及在第三脉冲时间内，将第三反应物引入衬底以形成第二活性物质。还公开一种用于填充凹部的  全部
背景技术：
在制造电子装置，如集成电路(IC)期间，可以在衬底的表面上形成凹部，如间隙、 沟槽或翅片之间的区域。视特定应用而定，可以采用多种形式填充凹部。 典型凹部填充方法可能存在缺陷，包括在凹部中形成空隙。在凹部被完全填充之 前，当填充材料在凹部的顶部附近形成收缩时，可能形成空隙。这类空隙可能损害IC上的装 置的装置隔离以及IC的整体结构完整性。不幸的是，在凹部填充期间防止空隙形成可能对 凹部的尺寸造成约束，其可能限制装置的装置充填密度。 可以通过减小凹部深度和/或使凹部侧壁呈锥形，使得凹部的顶部处的开口比凹 部的底部处的开口更宽来减少空隙形成。减小凹部深度的代价可能是降低装置隔离的有效 性，而较大的凹部顶部开口和锥形侧壁可能会占用额外的IC空间。当试图减小装置尺寸时， 这类问题会变得越来越明显。因此，需要经改进的用于填充凹部的方法和设备。
技术实现要素：
本公开的各种实施例涉及用于填充衬底表面上的凹部(如沟槽或翅片之间的区 域)的方法。尽管下文更详细地讨论本公开的各种实施例解决现有方法的缺陷的方式，但总 体上，本公开的各种实施例提供经改进的适用于使用所需材料(如介电材料)无缝填充高纵 横比凹部的方法和设备。如下文更详细地阐述，相对于凹部的底部区域，例示性方法可以最 初抑制材料在凹部的顶部区域处沉积，以促进凹部的无缝填充。此外，本公开的实例允许材 料的低温沉积，其可以减少下伏和/或周围材料的氧化。此外，可以在无需沉积材料的处理 后退火的情况下在凹部内形成高质量沉积材料，而在其它方法中通常需要进行处理后退火 以改进凹部填充材料的质量。 根据本公开的至少一个实施例，用于填充在衬底表面内形成的凹部的方法包括以 下步骤：在反应室中提供衬底；在第一脉冲时间内，在第一压力下将第一反应物引入衬底以 形成第一活性物质，其中所述第一活性物质修改凹部表面的第一部分(例如顶部)；在第二 脉冲时间内，将第二反应物引入衬底，其中第二反应物与凹部表面的第二部分(例如底部) 反应以在第二部分上形成以化学方式吸附的材料；以及在第三脉冲时间内，在第二压力下 将第三反应物引入衬底以形成第二活性物质，其中第二活性物质与以化学方式吸附的材料 反应以形成沉积材料。根据例示性方面，第一脉冲时间大于第三脉冲时间。根据其它方面， 第二压力大于第一压力。根据其它实例，可以在引入第一反应物的步骤期间形成各向异性 等离子体。并且，根据其它实例，可以在引入第三反应物的步骤期间形成各向同性等离子 体。根据其它实例，衬底温度(或衬底支撑件温度)可以相对较低(例如低于450℃、在约75℃ 4 CN 111593319 A 说　明　书 2/7 页 与约450℃之间或在约250℃与约350℃之间)以减少衬底和/或凹部表面的任何氧化。 根据另一实施例，提供一种半导体处理设备，以提供例如经改进的或至少替代性 凹部填充方法，如本文中所描述的方法。根据本公开的至少一个实施例，半导体处理设备包 括一个或多个用于收纳衬底的反应室，所述衬底包含其中形成有凹部的表面；第一反应物 的第一源，其通过第一阀门与一个反应室气体连通；第二反应物的第二源，其通过第二阀门 与一个反应室气体连通；第三反应物的第三源，其通过第三阀门与一个反应室气体连通；以 及控制器，其可操作地连接到第一、第二和第三气体阀门且被配置和编程成控制：在第一脉 冲时间内，在第一压力下将第一反应物引入衬底，以例如向凹部的表面的第一部分(或凹部 的表面)提供各向异性等离子体；在第二脉冲时间内，将第二反应物引入衬底；以及在第三 脉冲时间内，在第二压力下将第三反应物引入衬底，以例如向凹部的表面的第二部分(或凹 部的表面)提供各向同性等离子体。根据例示性方面，第一脉冲时间大于第三脉冲时间。根 据其它方面，第二压力大于第一压力。根据其它实例，所述控制器或另一控制器可以被配置 成控制衬底温度(或衬底支撑件温度)在约75℃与约450℃之间或在约250℃与约350℃之 间。一个或多个反应室中的至少一个可以包括直接等离子体原子层沉积反应室。或者或另 外，半导体处理设备可以包括远程等离子体单元，其以流体方式联接到所述一个或多个反 应室中的至少一个。 根据本公开的其它例示性实施例，可以使用如本文中所描述的方法和/或设备形 成半导体结构。 出于概述本发明和与现有技术相比所实现的优点的目的，上文描述本发明的某些 目标和优点。当然，应理解，未必根据本发明的任何具体实施例实现所有这类目的或优点。 因此，举例来说，所属领域的技术人员将认识到，本发明可以按实现或优化如本文中所传授 或建议的一种优点或一组优点，但不一定实现如本文中可能传授或建议的其它目标或优点 的方式来实施或进行。对于所属领域的技术人员来说，这些和其它实施例将易于从参考附 图的某些实施例的以下详细描述变得显而易见，本发明不受限于所公开的任何具体实施 例。 附图说明 在结合以下说明性图式考虑时，可以通过参考详细说明和权利要求书来更完整地 理解本公开的例示性实施例。 图1说明根据本公开的至少一个实施例的用于填充凹部的方法。 图2说明根据本公开的至少一个实施例所填充的凹部。 图3A说明根据本公开的至少一个实施例的适用于填充凹部的PEALD(等离子体增 强原子层沉积)设备的示意图。 图3B说明根据本公开的至少一个实施例的可以使用的前体供应系统的示意图，所 述前体供应系统使用流通系统(FPS)。 应了解，图中的元件仅为简单和清晰起见而说明，且未必按比例绘制。举例来说， 图中的一些元件的尺寸可能相对于其它元件放大，以有助于改进对本公开的所说明的实施 例的理解。 5 CN 111593319 A 说　明　书 3/7 页