TW202320168A - 填充間隙之方法 - Google Patents

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蕾尼 亨里克斯 約瑟夫 維爾沃特
維爾尼 吉賽佩 亞雷西歐
張仁頡
查理斯 德茲拉
琦 謝
維爾傑米 波爾
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Abstract

所揭示者係用於填充一間隙的方法及系統。例示性方法包括將一基板提供至一反應室。基板包括間隙。方法進一步包括藉由一電漿增強型沉積製程形成一間隙填充製程。間隙填充流體至少部分填充間隙。方法及系統在諸如為積體電路製造領域是很有用的。

Description

填充間隙之方法及系統
本揭露大體上係有關半導體製程方法及系統的領域，並有關場效積體電路製造。尤其，揭露適於填充間隙之方法及系統。
半導體裝置（諸如，例如邏輯裝置與記憶體裝置）的縮放已導致顯著提高積體電路的速度與密度。然而，習知的裝置縮放技術對未來技術世代而言卻面臨重大的挑戰。
例如，一項挑戰在於尋找使用不形成任何間隙或孔洞的材料以填充諸如凹槽、溝槽、通孔及類似物之合適方法。
本節提出之任何討論，包括問題及解決方案的討論，僅為了提供本揭露背景脈絡之目的而包括在本揭露中。這類討論不應視為承認任何或全部資訊在完成本揭露時為已知或以其他方式構成先前技術。
本揭露內容可簡單介紹一系列概念，其可詳述如後。本揭露內容並非意欲必然地鑑別所主張申請標的之關鍵特徵或基本特徵，亦非意欲用以限制所主張申請標的之範疇。
本揭露的各種具體例有關填充間隙的方法，有關使用這類方法形成的結構與裝置，及有關用於執行方法及/或用於形成結構及/或裝置的設備。透過本揭露的方法形成的材料可用於各種應用中。例如，它們可用於積體電路製造的領域。
因此，本文描述的是一種填充間隙的方法。方法包括將一基板提供至一反應室。基板包括間隙。方法進一步包括將一前驅物提供至反應室。方法進一步包括將反應物提供至反應室。方法進一步包括在將前驅物提供至反應室及將反應物提供至反應室的至少一者期間在反應室中產生一電漿。方法進一步包括前驅物及反應物之至少一者包括一金屬或一類金屬，且前驅物及反應物之至少一者包括一鹵素。因此，允許前驅物及反應物形成一間隙填充流體。因此，用間隙填充流體至少部分地填充間隙。間隙填充流體包括金屬或類金屬。
在一些具體例中，方法包括將前驅物及反應物連續地提供至反應室。
因此，在一些具體例中，在反應室中連續地產生電漿，將反應物連續地提供至反應室，且在複數個前驅物脈衝中將前驅物提供至反應室。
本文進一步描述一種填充一間隙之方法。方法包括將一基板提供至一反應室。基板包括間隙。方法進一步包括將一前驅物提供至反應室。方法進一步包括將一反應物提供至一電漿產生空間及一遠端電漿源之至少一者，其中，電漿產生空間包含在反應室中，其中，電漿產生空間藉由一屏障而與基板分離，且其中，遠端電漿源位於反應室之外部。合適的屏障包括孔板及網板。方法進一步包括在將反應物提供至電漿產生空間及遠端電漿源之至少一者時於電漿產生空間及遠端電漿源之至少一者中產生一電漿。應理解，前驅物包括一金屬或一類金屬，且前驅物及反應物之至少一者包括一鹵素。因此，前驅物及活性種類在電漿產生空間及遠端電漿源之至少一者中產生以形成一間隙填充流體。因此，用間隙填充流體至少部分地填充間隙。間隙填充流體包括金屬或類金屬。
在一些具體例中，本文揭露的方法包括將前驅物連續地提供至反應室。方法進一步包括將反應物提供至電漿產生空間及遠端電漿源之至少一者。
在一些具體例中，在電漿產生空間及遠端電漿源之至少一者中連續地產生電漿。將反應物連續地提供至電漿產生空間及遠端電漿源之至少一者。於複數個前驅物脈衝中將前驅物提供至反應室。
在一些具體例中，使基板暴露至一前驅物及一反應物包括一或多個沉積循環。一沉積循環包括一前驅物脈衝及一反應物脈衝。前驅物脈衝包括將前驅物提供至反應室。反應脈衝包括將反應物提供至反應室。
在一些具體例中，將一前驅物提供至反應室，及將一反應物提供至一電漿產生空間及一遠端電漿源之至少一者包括一或多個沉積循環。一沉積循環包括一前驅物脈衝及一反應物脈衝。前驅物脈衝包括將前驅物提供至反應室。反應物脈衝包括將反應物提供至電漿產生空間及遠端電漿源之至少一者。
在一些具體例中，當形成間隙填充流體時一共形襯層同時形成於間隙中。
在一些具體例中，前驅物包括一金屬鹵化物，且反應物包括一惰性氣體及H 2的至少一者。
在一些具體例中，前驅物包括一金屬鹵化物，且反應物包括一氧反應物。
在一些具體例中，一沉積循環進一步包括一氮反應物脈衝。氮反應物脈衝包括將一氮反應物提供至反應室、電漿產生空間及遠端電漿源之至少一者。
在一些具體例中，一沉積循環包括在執行一反應物脈衝之前或之後，依序執行複數個後續前驅物脈衝及氮反應物脈衝。
在一些具體例中，氮反應物連續地提供至反應室、電漿產生空間、及遠端電漿源之至少一者。
在一些具體例中，如本文中所描述之方法進一步包括使基板暴露至轉化處理之步驟。
在一些具體例中，如本文描述之方法包括複數個超循環。一超循環包括提供一前驅物的步驟、提供一反應物之步驟，以及使基板暴露至轉化處理之步驟。
在一些具體例中，轉化處理包括產生一電漿。
在一些具體例中，轉化處理包括使基板暴露至自由基及離子之至少一者。
在一些具體例中，轉化處理包括使基板暴露至熱退火。
在一些具體例中，熱退火包括使基板暴露至氧化劑、氮化劑、還原劑、及惰性氣體之至少一者。
在一些具體例中，轉化處理包括使基板暴露至紫外線輻射。
在一些具體例中，在使基板暴露至氧化劑、氮化劑、還原劑、及惰性氣體之至少一者時，使基板暴露至紫外線輻射。
在一些具體例中，間隙填充流體進一步包括鹵素。
在一些具體例中，金屬或類金屬包括選自於 Ge、Sb、Te、Nb、Ta、V、Hf、Ti、Zr、Rh、Fe、Cr、Mo、Au、Pt、Ag、Ni、Cu、Co、Zn、Al、In、Sn、及Bi的一元素。
在一些具體例中，反應物包括含有一X-X鍵或一H-X鍵的一物質；其中，X是一鹵素。
本文進一步描述一種系統。系統包括一反應室。系統進一步包括一前驅物氣體源，其包括一金屬前驅物。系統進一步包括一沉積反應物氣體源，包括一沉積反應物。系統進一步包括一控制器。控制器配置為控制進入反應室的氣體流動，以藉由如本文描述之方法在一基板上形成一層。
本文進一步描述一種填充一間隙之方法。方法包括提供一基板。基板包括間隙。方法進一步包括提供一系統，系統包括一反應室及一遠端電漿源。方法進一步包括將一前驅物提供至反應室。方法進一步包括將一反應物提供至遠端電漿源。方法進一步包括在遠端電漿源中產生一電漿。因此，在遠端電漿源中建立一電漿種類。一電漿種類可替代地命名為一活性種類，且可包括離子及自由基之至少一者。方法進一步包括將電漿種類自遠端電漿源傳送至腔室。前驅物包括一金屬或一類金屬，且前驅物及反應物之至少一者包括一鹵素。因此，允許前驅物及反應物形成一間隙填充流體。此外，然後用間隙填充流體至少部分地填充間隙。間隙填充流體包括金屬或類金屬。
在一些具體例中，方法包括同時使基板暴露至前驅物及電漿種類。
本文進一步描述一種填充一間隙之方法。方法包括提供一基板。基板包括間隙。方法進一步包括提供一系統。系統包括第一反應室及第二反應室。方法進一步包括將一前驅物提供至第一反應室。方法進一步包括將一反應物提供至第二反應室。方法進一步包於第一反應室及第二反應室之至少一者中產生一電漿。方法進一步包括執行複數個沉積循環。一沉積循環包括將基板移動至第一反應室 一沉積循環進一步包括將基板移動至第二反應室。應理解，前驅物及反應物之至少一者包括一金屬或一類金屬，且前驅物及反應物之至少一者包括一鹵素。因此，允許前驅物及反應物形成一間隙填充流體。因此，用間隙填充流體至少部分地填充間隙。間隙填充流體包括金屬或類金屬。
本文進一步描述一種填充一間隙之方法。方法包括提供一基板。基板包括間隙。方法進一步包括提供一系統。系統包括一第一反應室、一第二反應室及一遠端電漿源。方法進一步包括將一前驅物提供至第一反應室。方法進一步包括將一反應物提供至遠端電漿源。方法進一步包括在遠端電漿源中產生一電漿。因此，在遠端電漿源中建立一電漿種類。方法進一步包括將電漿種類自遠端電漿源傳送至第二反應室。方法進一步包括執行複數個沉積循環。一沉積循環包括將基板移動至第一反應室，及將基板移動至第二反應室。前驅物包括一金屬或一類金屬，且前驅物及反應物之至少一者包括一鹵素。因此，允許前驅物及反應物形成一間隙填充流體。再者，用間隙填充流體至少部分地填充間隙。間隙填充流體包括金屬或類金屬。
從以下參照附圖的某些具體例的詳細描述，這些及其他具體例對於本領域技術人員將變得顯而易見。本發明不受限於任何所揭示之特定具體例。
以下所提供之方法、結構、裝置及系統之例示性具體例的描述僅係例示性的，且僅係在於說明之目的；以下之描述無意限制本揭露或申請專利範圍之範疇。此外，敘述具有所述特徵之多個具體例不意欲排除具有額外特徵之其他具體例或併有所述特徵之不同組合的其他具體例。例如，各種具體例係提出作為例示性具體例，並可列舉於附屬項中。除非另有註明，例示性具體例或其組件可組合或可彼此分開應用。
在本揭露中，「氣體」可包括在常溫及常壓（NTP）下之氣體、汽化固體及/或汽化液體之材料，並可依據上下文由單一氣體或氣體混合物所構成。除了製程氣體以外的氣體，亦即：不通過氣體分配設備、其他氣體分配裝置、或其他類似者所引入的氣體，可被用來，例如，密封反應空間，並可包括密封氣體，例如：惰性氣體。在一些情況下，用語「前驅物」可指參與產出另一化合物的化學反應之化合物，特別是構成一薄膜基質或一薄膜的主基幹之化合物；用語「反應物」可與用語前驅物互換使用。
如本文所用，用語「基板」可指任何底層材料或能夠用於形成裝置、電路或薄膜，或在其上形成裝置、電路或薄膜的材料。基板可包括塊材（例如：矽，比如：單晶矽）、其他IV族材料（例如：鍺）、或其他半導體材料（例如：II-VI族或III-V族半導體材料），並可包括覆蓋在塊材上方或下方的一或多個層。此外，基板可包括各種特徵，諸如形成在基板之一層的至少一部份之內或之上的凹部、突起部及類似者。舉例來說，基板可包括塊體半導體材料及覆蓋於塊體半導體材料之至少一部份上方的一絕緣或介電材料層的至少一者。
如本文使用的用語「沉積製程」可指將前驅物（及/或反應物）引入反應室，以在基板上方沉積的一個層。「循環沉積製程」是「沉積製程」的示例。
如本文所使用，用語「間隙填充流體」，亦稱為「可流動間隙填充物」，可指在形成的條件下是液體，或可形成液體的物質組合物，且其有形成固體薄膜的能力。間隙填充流體可永久或至少暫時地（亦即在間隙填充流體固體化之前達預定的時間量）處於可流動狀態。例如，可聚合體前驅物可開始以氣態進行聚合，且其可形成寡聚種類。當仍然繼續進行聚合時寡聚種類可凝結以形成可流動相。
如本文中描述之方法可包括藉由循環沉積製程形成材料（諸如間隙填充流體）。用語「循環沉積製程」可指將前驅物（及/或反應物）依序引入至反應室中，以在基板上方沉積一個層。循環沉積製程可包括循環地提供前驅物、提供反應物、及在反應室中產生電漿。額外地或替代地，循環沉積製程可包括循環地使基板暴露至遠端電漿中產生的活性種類。
如本文中所使用，用語「沖洗」可指一程序，其中暫時停止前驅物之流動、反應物之流動、及使基板暴露至活性種類之至少一者。適當地，活性種類可經由電漿來產生。沖洗可在兩個脈衝之間發生。脈衝可包括執行一製程步驟，（諸如使基板暴露至前驅物、提供反應物、及電漿之一或多者）達預定的時間量。然後沖洗包括暫時地停止使基板暴露至前驅物、反應物、及電漿之一或多者。應理解的是，沖洗可在時間上、或空間上、或兩者上實現。例如，在時間性沖洗的情況下，沖洗步驟可例如依以下的時間順序使用：提供第一前驅物至反應室、提供沖洗氣體至反應室，及提供第二前驅物至反應室，其中，其上沉積有一層的基板未移動。例如，在空間性沖洗的情況下，沖洗步驟可採取以下形式：透過沖洗氣幕，將基板從連續供應第一前驅物的第一位置移到連續供應第二前驅物的第二位置。
如本文的使用，「前驅物」包括可變成氣態並可由化學式表示的氣體或材料，化學式包括可在如本文所述沉積製程期間摻入的元素。
用語「氧反應物」可指能夠變成氣態並可由包括氧的化學式表示的氣體或材料。在一些情況下，化學式包括氧及氫。
用語「氮反應物」可指能夠變成氣態並可由包括氮的化學式表示的氣體或材料。在一些情況下，化學式包括氮及氫。
此外，在本揭露中，變量的任意兩數可構成變量的可工作範圍，且所指出的任何範圍可包括或排除端點。附加地，所指出變量的任何值可指精確值或近似值並包括等效值，並可指平均值、中位數、表徵值、多數值等。進一步來說，在本揭露中，於一些具體例中，用語「包括」、「由…構成」、及「具有」獨立地指「典型或廣泛地包括」、「包括」、「基本上由…所組成」或「由…所組成」。
應理解，間隙之遠側部份係指與基板表面相對遠之間隙特徵的一部份，且間隙特徵之近側部份係指相比於間隙特徵之下部/較深部份較靠近基板表面的間隙特徵之部分。
在本揭露中，在一些具體例中任何所界定意義不必然排除尋常及慣用的意義。
在一層面中，本文中描述一種用於填充一間隙之方法。間隙包括在一基板中。方法包括將一基板提供至一反應室。方法進一步包括將一前驅物及一反應物提供至第一反應室。方法進一步包括在將前驅物提供至反應室及將反應物提供至反應室的至少一者期間在反應室中產生一電漿。前驅物及反應物之至少一者包括一金屬或一類金屬。此外，前驅物及反應物之至少一者包括一鹵素。允許前驅物及反應物形成一間隙填充流體。因此，用間隙填充流體部分地或完全地填充間隙。
在另一層面中，如本文所述之方法可另外或替代地以下列用語來考慮，亦即，作為填充間隙之方法。方法包括提供一基板。基板包括一間隙。方法進一步包括將一前驅物提供至反應室。方法進一步包括將一反應物提供至反應室。方法進一步包括在將前驅物提供至反應室及將反應物提供至反應室的至少一者期間在反應室中產生一電漿。前驅物及反應物之至少一者包括一金屬或一類金屬。前驅物及反應物之至少一者包括一鹵素。因此，允許前驅物及反應物形成一間隙填充流體。因此，用間隙填充流體至少部分地填充間隙。間隙填充流體包括金屬或類金屬。
在另一層面中，本文描述的一種方法包括將一基板提供至一反應室。基板包括間隙。方法進一步包括將一前驅物提供至反應室。方法進一步包括將一反應物提供至一電漿產生空間及一遠端電漿源之至少一者。電漿產生空間包括在反應室中。電漿產生空間藉由諸如孔板或網板的一屏障與基板分開。遠端電漿源位於反應室外部。當一電漿在電漿產生空間中、在遠端電漿源中、或兩者中產生時將反應物提供至電漿產生空間及遠端電漿源之至少一者。前驅物包括一金屬或一類金屬。在一些具體例中，前驅物包括一鹵素。在一些具體例中，反應物包括一鹵素。在一些具體例中，前驅物及反應物包括鹵素。因此，活性種類在電漿產生空間、在遠端電漿單元或兩者中產生，且允許其與前驅物反應以形成間隙填充流體。因此，用間隙填充流體至少部分地填充間隙。間隙填充流體包括金屬或類金屬。
應理解，間隙填充流體包括金屬或類金屬。在一些具體例中，間隙填充流體進一步包括鹵素。替代地，且在一些具體例中，間隙填充流體不包括鹵素。
當然，且在一些具體例中，前驅物或反應物可包括多於一個金屬或類金屬。因此，在一些具體例中，前驅物包括兩個以上金屬。額外或替代地，前驅物可包括兩個以上類金屬。或者，前驅物可包括至少一金屬及至少一類金屬。在一些具體例中，反應物包括兩個以上金屬。額外或替代地，反應物可包括兩個以上類金屬。或者，反應物可包括至少一金屬及至少一類金屬。
在一些具體例中，間隙填充流體包括在液相中的化合物，其經歷凝膠化過程。
在一些具體例中，間隙填充流體包括在氣態前驅物聚合時經歷鏈生長的寡聚體。據此，在一些具體例中，可流動含寡聚體的間隙填充流體可暫時形成於基板表面上，其在寡聚體經歷鏈生長時固化。因此，即使在低於藉由如本文中所揭示之方法形成之經轉換層之塊體熔點的溫度，仍可獲得可流動間隙填充流體。
當然，本文描述的方法亦可在超過藉由本文描述方法所形成之間隙填充流體的塊體熔點之轉換溫度進行使用。
在一些具體例中，即使在正常不預期塊體間隙填充流體會以液體狀態存在的製程條件下（例如，在塊體間隙填充流體的露點以上之溫度，或在塊體間隙填充流體的臨界壓力以下之壓力），間隙填充流體可形成。在此類情況下，間隙填充流體可通過局部地降低液體及氣體處於平衡的蒸氣壓之表面張力及毛細效應來形成於間隙中。在此類情況下，在一些具體例中間隙填充流體可藉由使基板冷卻來固體化。
間隙填充流體可形成於整個基板表面上方，間隙外部及基板中所包括的間隙內部兩者。當於間隙外部及間隙內部兩者均形成間隙填充流體時，在一些例示性操作模式下，間隙填充流體可被毛細力、表面張力、及重力之至少一者拉引至間隙中。
根據本文方法所形成的材料可有利地在積體電路製造領域中使用。
例示性間隙包括凹部、接觸孔、通孔、溝槽、及類似者。在一些具體例中，間隙的深度可為至少5 nm至最多500 nm、或至少10 nm至最多250 nm、或從至少20 nm至最多200 nm、或從至少50 nm至最多150 nm、或從至少100 nm至最多150 nm。
在一些具體例中，間隙的寬度可為至少10 nm至最多10000 nm、或至少20 nm至最多5000 nm、或從至少40 nm至最多2500 nm、或從至少80 nm至最多1000 nm、或從至少100 nm至最多500 nm、或從至少150 nm至最多400 nm、或從至少200 nm至最多300 nm。
在一些具體例中，間隙的長度可為至少10 nm至最多10000 nm、或至少20 nm至最多5000 nm、或從至少40 nm至最多2500 nm、或從至少80 nm至最多1000 nm、或從至少100 nm至最多500 nm、或從至少150 nm至最多400 nm、或從至少200 nm至最多300 nm。
在一些具體例中，前驅物包括選自W、Ge、Sb、Te、Nb、Ta、V、Ti、Zr、Hf、Rh、Fe、Cr、Mo、Au、Pt、Ag、Ni、Cu、Co、Zn、Al、In、Sn、及Bi的元素。當然，且在一些具體例中，前驅物可包括一種以上的金屬、一種以上的類金屬、或在一些具體例中至少一種金屬及至少一種類金屬。
在一些具體例中，前驅物包括配位基，其又包括經烷基取代之苯環。此類前驅物之實例包括了包含金屬中心及一或多個甲基苯配位基、乙基苯配位基、或丙基苯配位基之前驅物。在一些具體例中，前驅物包括金屬鹵化物，例如金屬氟化物、金屬氯化物、金屬溴化物、或金屬碘化物。例示性金屬鹵化物係四氯化釩。
在一些具體例中，前驅物包括烷基配位基，諸如C1至C4烷基，諸如甲基、乙基、丙基、或丁基。
在一些具體例中，前驅物包括烷基胺配位基，諸如包括至少一個C1至C4烷基的烷基胺配位基。
在一些具體例中，前驅物包括烷氧基配位基，諸如甲氧基、乙氧基、或丙氧基配位基。
在一些具體例中，反應物包括X-X鍵或H-X鍵，X為鹵素。
在一些具體例中，反應物包括元素鹵素、鹵化氫及鹵代烷之至少一者。合適的元素鹵素包括F 2、Cl 2、Br 2、及I 2。合適的鹵化氫包括HF、HCl、HBr、及HI。合適的鹵代烷具有通式，其具有通式「RX」，其中R為經取代或未取代烷基且X為鹵素(F、Cl、Br、I)。合適的鹵代烷包括CF 4、CH 3Br。
當前驅物包括鹵素時，反應物不必然包括鹵素。不包括鹵素之合適反應物包括氧反應物、氮反應物。合適的氧反應物包括O 2、O 3、及H 2O。合適的氮反應物包括N 2、NH 3以及包括N 2及H 2的氣體混合物。
在一些具體例中，如本文所述之方法包括同時使基板暴露至前驅物及反應物。在一些具體例中，使基板同時暴露至前驅物、反應物及直接電漿。在一些具體例中，使基板同時暴露至前驅物、反應物及間接電漿。在一些具體例中，使基板同時暴露至前驅物、反應物及例如在遠端電漿源中產生之活性種類（例如自由基）。
在一些具體例中，如本文所述的方法包括連續地將前驅物及反應物提供至反應室。
在一些具體例中，如本文所述之方法包括連續將前驅物提供至反應室，且連續將反應物提供至電漿產生空間及遠端電漿源之至少一者。
在一些具體例中，使基板暴露至一前驅物及一反應物包括一或多個沉積循環。一沉積循環包括一前驅物脈衝及一反應物脈衝。前驅物脈衝包括使基板暴露至前驅物。反應物脈衝包括使基板暴露至反應物。換言之，且在一些具體例中，使基板暴露於前驅物及反應物可包括使基板交替暴露於前驅物及反應物。
在一些具體例中，將一前驅物提供至反應室，及將一反應物提供至一電漿產生空間及一遠端電漿源之至少一者包括一或多個沉積循環。一沉積循環包括一前驅物脈衝及一反應物脈衝。前驅物脈衝包括將前驅物提供至反應室。反應物脈衝包括將反應物提供至電漿產生空間及遠端電漿源之至少一者。
可連續地產生電漿，或可間歇性地（亦即在脈衝中）產生電漿。因此，在一些具體例中，在反應室中連續地產生電漿，將反應物連續地提供至反應室，且在複數個前驅物脈衝中將前驅物提供至反應室。替代地，且在一些具體例中，在反應室中間歇地（亦即，在脈衝中）產生電漿，在反應室中連續地提供反應物，且將前驅物連續地提供至反應室。因此，在一些具體例中，在反應室中連續地產生電漿，將反應物連續地提供至反應室，且在複數個前驅物脈衝中將前驅物提供至反應室。
在一些具體例中，在電漿產生空間及遠端電漿源之至少一者中連續地產生電漿。在一些具體例中，反應物連續地提供至電漿產生空間及遠端電漿源之至少一者，且在複數個前驅物脈衝中將前驅物提供至反應室。
在一些具體例中，沉積循環包括前驅物脈衝、反應物脈衝及電漿脈衝。前驅物脈衝包括使基板暴露至前驅物。反應物脈衝包括使基板暴露至反應物。電漿脈衝包括產生電漿。適當地，於反應室中產生電漿。在一些具體例中，電漿脈衝與前驅物脈衝及反應物脈衝之至少一者一起發生。替代地，藉由沖洗電漿脈衝可與前驅物脈衝及反應物脈衝分離。
應理解到，此類脈衝產生方案可與如本文所述之直接電漿配置、間接電漿配置、及遠端電漿配置之任一者一起使用。
在一些具體例中，前驅物包括一金屬鹵化物，且反應物包括一惰性氣體及H 2的至少一者。
在一些具體例中，前驅物包括金屬鹵化物且沉積循環包括將電漿氣體提供至反應室及使基板暴露於直接電漿。電漿氣體可合適地包括惰性氣體。
在一些具體例中，前驅物包括金屬鹵化物且沉積循環包括將電漿氣體提供至反應室及使基板暴露於直接電漿。電漿氣體可合適地包括惰性氣體及H 2。
在一些具體例中，前驅物包括金屬鹵化物，且沉積循環包括將電漿氣體提供至電漿產生空間。在此等具體例中，沉積循環可進一步包括使基板暴露於如本文所述的間接電漿系統之電漿產生空間中產生的活性種類。在一些具體例中，電漿氣體可合適地包括惰性氣體。
在一些具體例中，前驅物包括金屬鹵化物且沉積循環包括將電漿氣體提供至遠端電漿源。在此等具體例中，沉積循環可進一步包括使基板暴露至在遠端電漿源中產生之活性種類。在一些具體例中，電漿氣體可合適地包括惰性氣體。
在一些具體例中，前驅物包括金屬鹵化物，且沉積循環包括將電漿氣體提供至電漿產生空間。在此等具體例中，沉積循環可進一步包括使基板暴露於如本文所述的間接電漿系統之電漿產生空間中產生的活性種類。在此類具體例中，電漿氣體可合適地包括惰性氣體及H 2。
在一些具體例中，前驅物包括金屬鹵化物且沉積循環包括將電漿氣體提供至遠端電漿源。在此等具體例中，沉積循環可進一步包括使基板暴露至在遠端電漿源中產生之活性種類。在此類具體例中，電漿氣體可合適地包括惰性氣體及H 2。
在一些具體例中，前驅物包括烷基胺，且反應物包括遠端電漿源中所產生之活性種類。遠端電漿可使用包括氮、氟及惰性氣體的電漿氣體。例示性電漿氣體包括NF 3及Ar之混合物。例示性前驅物包括二甲基胺配位基。舉例而言，包括TiF 4之間隙填充流體可使用四（二甲胺基）鈦獲得。其他可與諸如二甲基胺配位基之烷基胺配位基適當地使用的金屬中心包括Mo及Hf。
在一些具體例中，前驅物包括一金屬鹵化物，且反應物包括一氧反應物。例如，金屬鹵化物可包括金屬氟化物、金屬氯化物、金屬溴化物、及金屬碘化物之一或多者。在一些具體例中，金屬鹵化物包括釩。在一些具體例中，金屬鹵化物包括VCl 4。氧反應物可例如選自H 2O、O 2、O 3、H 2O 2、及包括H 2及O 2的氣體混合物。
在一些具體例中，一沉積循環進一步包括一氮反應物脈衝。氮反應物脈衝包括使基板暴露至氮反應物。合適的氮反應物包括N 2、NH 3以及包括N 2及H 2的氣體混合物。在一些具體例中，前驅物包括VCl 4，反應物包括H 2O，且氮反應物包括NH 3。
在一些具體例中，一沉積循環依任何順序可包括前驅物脈衝、氧反應物脈衝、及氮反應物脈衝。在一些具體例中，一沉積循環包括在執行一反應物脈衝之前或之後，依序執行複數個後續前驅物脈衝及氮反應物脈衝。
在一些具體例中，沉積循環依任何順序包括前驅物脈衝、反應物脈衝、及氮反應物脈衝。適當地，氮反應物衝動包括將氮反應物提供至反應室、電漿產生空間、及遠端電漿源之至少一者。
在一些具體例中，當前驅物供應及氧反應物供應以脈衝方式發生時將氮反應物連續地提供至反應室。此類製程配置可有利地增加通量。
在一些具體例中，氮反應物連續地提供至反應室、電漿產生空間、及遠端電漿源之至少一者。
在一些具體例中，前驅物及反應物同時形成襯層及間隙填充流體。換言之，且在一些具體例中，當前驅物及反應物被允許形成間隙填充流體時，前驅物及反應物同時反應以在間隙中形成共形襯層。
應理解，用語「共形襯層」可指橫跨晶圓表面具有實質上恆定厚度的層，無論襯件是否形成於平面表面上或在凹部或間隙中。例如，共形襯層可具有在一誤差範圍內均勻的厚度，誤差範圍例如50%、或20%、或10%、或5%。儘管如此，在一些具體例中，與在間隙外部的基板表面相較，在間隙的遠側端處共形襯層的厚度較高，例如高出至少1%到最多5%、或高出至少5%到最多10%、或高出至少10%到最多20%、或高出至少20%到最多50%、或高出至少1%到最多50%。相較於間隙外部之基板表面，在間隙之遠側端處展現較高的生長速率之共形襯層可合適地被採用於填充間隙。
在一些具體例中，共形襯層可具有一厚度，厚度在基板之表面上方是恆定的，包括在間隙、凹部、及類似者中，例如在50%、20%、10%、5%、2%、1%、0.5%、或0.1%之誤差範圍內。
在一些具體例中，如本文中所描述之方法進一步包括使基板暴露至轉化處理之步驟。
在所有間隙填充流體均已形成之後可實行轉化處理，或已交替方式多次執行間隙填充流體形成步驟及轉化處理。因此，在一些具體例中，如本文中所描述的方法包括複數個超循環。一超循環包括使基板暴露至前驅物及至反應物之步驟，例如，形成間隙填充流體的步驟，以及使基板暴露至轉化處理的步驟。
在一些具體例中，轉化處理可在與在其中形成間隙填充流體的反應室之相同反應室中執行。替代地，且在一些具體例中，間隙填充流體可於第一反應室中形成，且轉化處理可在第二反應室中執行。第一反應室及第二反應室可以是包括2個或多個（例如2、4、8、16、或32個）反應室之群集工具的部分。
可採用各種轉化處理。所有轉化處理具有其以某種方式或另一方式改變或改善間隙填充流體的性質之共同點。在一些具體例中，轉化處理包括使基板暴露至電漿。另外或替代地，在一些具體例中，轉化處理可包括使基板暴露於自由基及離子之至少一者，例如自由基及離子可在遠端電漿源中產生。在一些具體例中，轉化處理包括使基板暴露至熱退火。可選擇地，熱退火可包括使基板暴露至氧化劑（諸如含氧氣體）、氮化劑（諸如含氮氣體）、還原劑（諸如含氫氣體）、及惰性氣體之一或多者。附加地或可替換地，在一些具體例中，轉化處理包括使基板暴露至紫外線輻射。可選地，在使基板暴露至紫外線輻射時，使基板暴露至氧化劑、氮化劑、還原劑、及惰性氣體之至少一者。
在一些具體例中，轉化處理包括使基板暴露至電漿。合適的電漿包括直接電漿、遠端電漿、及微波電漿。電漿處理可合適地以循環方式實行，例如在超循環中之沉積步驟之後。額外或替代地，電漿處理可作為沉積後處理來實行。
在一些具體例中，使基板暴露至電漿採用藉由電漿氣體產生電漿，電漿氣體包括氧化劑、氮化劑、還原劑、及惰性氣體之至少一者。
採用包括氧化劑之電漿氣體可造成氧化物形成在包含於基板中的間隙中。例如，此可通過金屬及含鹵素間隙填充流體的氧化而發生。合適的氧化劑包括O 2、H 2O、H 2O 2及N 2O。
採用包括氮化劑之電漿氣體可造成氮化物形成在包含於基板中的間隙中。例如，此可通過金屬及含鹵素間隙填充流體的氮化而發生。合適的氮化劑包括NH 3、N 2H 2、及包括N 2及H 2的氣體混合物。
採用包括還原劑之電漿氣體或實質上由一或多種惰性氣體所組成之電漿氣體可造成金屬性物質形成在包含於基板中的間隙中。例如，此可通過在包含在金屬中的鹵素及含鹵素間隙填充流體之揮發而發生。在一些具體例中，電漿氣體包括惰性氣體，或基本上由惰性氣體組成。合適的還原大氣包括H 2。
在一些具體例中，轉化處理包括使基板暴露至自由基及離子之至少一者。例如，直接電漿處理可包括使基板暴露至自由基及離子。例如，遠端電漿處理可包括僅使基板暴露至自由基。
在一些具體例中，轉化處理包括使基板暴露至熱退火。合適的退火在所屬技術領域本身是已知的，且包括尖波退火、快速熱退火(RTA)、及浸泡退火。熱退火可合適地以循環方式實行，例如在超循環中的沉積步驟之後。額外或替代地，退火可作為沉積後處理進行。
在一些具體例中，熱退火包括使基板暴露至氧化劑、氮化劑、還原劑、及惰性氣體之至少一者。
在熱退火期間使基板暴露至氧化劑可造成氧化物形成在包含於基板的間隙中。例如，此可通過金屬及含鹵素間隙填充流體的氧化而發生。合適的氧化劑包括O 2、H 2O、H 2O 2及N 2O。
在熱退火期間使基板暴露至氮化劑可造成氮化物形成在包含於基板的間隙中。例如，此可通過金屬及含鹵素間隙填充流體的氮化而發生。合適的氮化劑包括NH 3、N 2H 2、及包括N 2及H 2的氣體混合物。
在熱退火期間使基板暴露至還原劑或惰性氣體可造成金屬性物質形成在包含於基板中的間隙中。例如，此可通過在包含在金屬中的鹵素及含鹵素間隙填充流體之揮發而發生。合適的惰性氣體包括He、Ne、Ar、Xe及Kr。合適的還原大氣包括H 2。
在一些具體例中，轉化處理包括使基板暴露至紫外線輻射。例如，使基板暴露至紫外線輻射可在使基板暴露至氧化劑、氮化劑、還原劑、及惰性氣體之至少一者時發生。
在一些具體例中，使基板暴露至紫外輻射包括使基板暴露至氧化劑、氮化劑、還原劑、及惰性氣體之至少一者。
在使基板暴露至紫外線輻射時使基板暴露至氧化劑可造成氧化物形成在包含於基板中的間隙中。例如，此可通過金屬及含鹵素間隙填充流體的氧化而發生。合適的氧化劑包括O 2、H 2O、H 2O 2及N 2O。
在使基板暴露至紫外線輻射時使基板暴露至氮化劑可造成氮化物形成在包含於基板中的間隙中。例如，此可通過金屬及含鹵素間隙填充流體的氮化而發生。合適的氮化劑包括NH 3、N 2H 2、及包括N 2及H 2的氣體混合物。
在使基板暴露至紫外線輻射時使基板暴露至還原劑或惰性大氣可造成金屬性物質形成在包含於基板中的間隙中。例如，此可通過在包含在金屬中的鹵素及含鹵素間隙填充流體之揮發而發生。合適的惰性大氣包括實質上由惰性氣體所組成的大氣。合適的還原大氣包括H 2。
在一些具體例中，轉化處理包括使基板暴露至還原步驟及氧化步驟。在一些具體例中，還原步驟先於氧化步驟。替代地，氧化步驟可在還原步驟之前。在一些具體例中，還原步驟包括使基板暴露於氫電漿。在一些具體例中，氧化步驟包括使基板暴露至氧電漿。
在一些具體例中，轉化間隙填充流體包括使基板暴露至還原步驟及氮化步驟。應理解，氮化步驟係指將材料轉換成氮化物的步驟。在一些具體例中，還原步驟在氮化步驟之前。替代地，氮化步驟可在還原步驟之前。在一些具體例中，還原步驟包括使基板暴露於氫電漿。在一些具體例中，氮化步驟包括使基板暴露於氮電漿。合適的氮電漿包括其中電漿氣體包括N 2、NH 3、及N 2H 2之至少一者的電漿。
在一些具體例中，基板暴露至轉化處理達一持續時間，至少0.1秒到最多1000秒、或至少0.2秒到最多500秒、或至少0.5秒到最多200秒、或至少1.0秒到最多100秒、或至少2秒到最多50秒、或至少5秒到最多20秒。
在一些具體例中，在間隙已填充之後執行一次轉化處理，或其可執行多次，亦即為了用經轉化材料填充間隙，可交替且循環地執行間隙填充步驟及轉化步驟。因此，在一些具體例中，如本文中所描述的方法包括複數個超循環。超循環包括用間隙填充流體至少部份地填充包含於基板中的間隙之步驟，以及使基板暴露至轉化處理之步驟。例如，如本文中所描述之方法可包括從至少2個到最多5個、或從至少5個到最多10個、或從至少10個到最多20個、或從至少20個到最多50個、或從至少50個到最多100個的超循環。
包含於本文所述之方法中之超循環的總數尤其取決於期望的總層厚度。在一些具體例中，方法包括從至少1個超循環至最多100個超循環、或從至少2個超循環至最多80個超循環、或從至少3個超循環至最多70個超循環、或從至少4個超循環至最多60個超循環、或從至少5個超循環至最多50個超循環、或從至少10個超循環至最多40個超循環、或從至少20個超循環至最多30個超循環。在一些具體例中，方法包括最多100個超循環、或最多90個超循環、或最多80個超循環、或最多70個超循環、或最多60個超循環、或最多50個超循環、或最多40個超循環、或最多30個超循環、或最多20個超循環、或最多10個超循環、或最多5個超循環、或最多4個超循環、或最多3個超循環、或最多2個超循環、或單一超循環。
在一些具體例中，在形成間隙填充流體及轉化處理期間之至少一者期間，基板維持在至少-25 ℃到最多400 ℃的溫度、或在至少0 ℃到最多200 ℃的溫度、或在至少25 ℃到最多150 ℃的溫度、或在至少50 ℃到最多100 ℃的溫度。
在一些具體例中，且在間隙填充流體被轉化成經轉化材料時，基板維持之溫度係小於800 ℃、或至少-25 ℃到最多800 ℃、或至少0 ℃到最多700 ℃、或至少25 ℃到最多600 ℃、或至少50 ℃到最多400℃、或至少75 ℃到最多200℃、或至少100 ℃到最多150 ℃。在一些具體例中，在形成間隙填充流體時基板維持之溫度等於在將間隙填充流體轉化成經轉化材料時基板維持之溫度。
在一些具體例中，本文所描述的方法在小於760托、或至少0.2托到最多760托、或至少1托到最多100托、或至少1托到最多10托的壓力執行。在一些具體例中，可轉換層在至少10.0托的壓力，或在至少5.0托的壓力，或在至少3.0托的壓力，或在至少2.0托的壓力，或在至少1.0托的壓力或在至少1托的壓力至10最多10托壓力沉積。
在一些具體例中，前驅物包括選自Ge、Sb、及Te之元素。
合適地，當前驅物Ge時，反應物可包括含氟氣體或蒸氣。因此，可形成包括GeF 2及GeF 4之至少一者的間隙填充流體。
合適地，當前驅物包括Sb時，反應物可包括含氟氣體或蒸氣。因此，可形成包括SbF 3及SbF 5之至少一者的間隙填充流體。
合適地，當前驅物包括Te時，反應物可包括含溴氣體或蒸氣。因此，可形成包括Te 2Br的間隙填充流體。
在一些具體例中，前驅物可包括選自Nb、Ta、V、Ti、Zr、及Hf之元素。
在一些具體例中，前驅物可包括鈮(Nb)。在此類具體例中，反應物可合適地包括氯及碘之至少一者。據此，可形成包括NbCl 4及NbI 5之至少一者的間隙填充流體。
在一些具體例中，前驅物可包括鉭(Ta)。在此類具體例中，反應物可合適地包括氟、氯、溴、及碘之一者。據此，可形成包括TaCl 5、TaI 5、TaF 5、及TaBr 5之至少一者的間隙填充流體。
在一些具體例中，前驅物可包括釩(V)。在此類具體例中，反應物可合適地包括氟及溴之一者。據此，可形成包括VF 4、VF 5、VBr 3之至少一者的間隙填充流體。
在一些具體例中，前驅物可包括V，反應物包括O，且前驅物及反應物之至少一者包括鹵素，諸如F或Cl。據此，可獲得含有釩、氧、及鹵素的間隙填充流體。此類間隙填充流體之實例包括VOCl 2、V 2O 2F 4、VOCl 3、及VOF 3。
在一些具體例中，前驅物可包括鈦(Ti)。在此類具體例中，反應物可合適地包括氟。據此，可形成包括TiF 4之間隙填充流體。
在一些具體例中，前驅物可包括鋯(Zr)。在此類具體例中，反應物可合適地包括氯、溴、及碘之一者。據此，可形成包括ZrI 4、ZrCl 4、及ZrBr 4之至少一者的間隙填充流體。
在一些具體例中，前驅物可包括Zr，反應物包括H及O氣體混合物或化合物，例如H 2O，且前驅物及反應物之至少一者包括鹵素，諸如F。在此類具體例中，可使用含有ZrF 6(H 2O) 2之間隙填充流體。
在一些具體例中，前驅物可包括鉿(Hf)。在此類具體例中，反應物可合適地包括氯及碘中之一者。據此，可形成包括HfCl 4及HfI 4之至少一者的間隙填充流體。
在一些具體例中，前驅物可包括銠(Rh)。在此類具體例中，反應物可合適地包括溴。據此，可形成包括RhBr 3的間隙填充流體。
在一些具體例中，前驅物可包括鐵(Fe)。在此類具體例中，反應物可合適地包括溴。據此，可形成包括FeBr 3及FeBr 2之至少一者的間隙填充流體。
在一些具體例中，前驅物可包括鉻(Cr)。在此類具體例中，反應物可合適地包括氟。據此，可形成包括CrF 5的間隙填充流體。
在一些具體例中，前驅物可包括鉬(Mo)。在此類具體例中，反應物可合適地包括氯、溴、或碘。據此，可形成包括Mo 6Cl 12、MoCl 4、MoI 3、及MoBr 3中之至少一者的間隙填充流體。
在一些具體例中，前驅物包括金(Au)。在此類具體例中，反應物可合適地包括氟或溴。據此，可形成包括AuF 3及AuBr之至少一者的間隙填充流體。
在一些具體例中，前驅物包括銀(Ag)。在此類具體例中，反應物可合適地包括氟。據此，可形成包括AgF 3的間隙填充流體。
在一些具體例中，前驅物包括鉑(Pt)。在此類具體例中，反應物可合適地包括溴。據此，可形成包括PtBr 4的間隙填充流體。
在一些具體例中，前驅物包括鎳(Ni)。在此類具體例中，反應物可合適地包括溴。據此，可形成包括NiBr 2的間隙填充流體。
在一些具體例中，前驅物包括銅(Cu)。在此類具體例中，反應物可合適地包括溴。據此，可形成包括CuBr 2的間隙填充流體。
在一些具體例中，前驅物包括鈷(Co)。在此類具體例中，反應物可合適地包括碘。據此，可形成包括CoI的間隙填充流體。
在一些具體例中，前驅物可包括Co，反應物包括H及O氣體混合物或化合物，例如H 2O，且前驅物及反應物之至少一者包括鹵素，諸如Cl。在此類具體例中，可形成含有CoCl 2(H 2O) 2的間隙填充流體。
在一些具體例中，前驅物包括鋅(Zn)，例如金屬性Zn或無機Zn化合物。在此類具體例中，反應物可合適地包括氯及碘之至少一者。據此，可形成包括ZnCl 2及ZnI 2中之至少一者的間隙填充流體。
在一些具體例中，前驅物可包括鋁(Al)。在此類具體例中，反應物可合適地包括氯或碘。據此，可形成包括AlCl 3及AlI 3之至少一者的間隙填充流體。
在一些具體例中，前驅物可包括銦(In)。在此類具體例中，反應物可合適地包括溴。據此，可形成包括InBr 3的間隙填充流體。
在一些具體例中，前驅物包括錫(Sn)。在此類具體例中，反應物可合適地包括氯及溴之至少一者。據此，可形成包括SnCl 2及SnBr 2之至少一者的間隙填充流體。
在一些具體例中，前驅物可包括鉍(Bi)。在此類具體例中，反應物可合適地包括氟。據此，可形成包括BiF 5的間隙填充流體。
本文中進一步描述一種系統，其包括一反應室、包括一金屬或類金屬前驅物的一前驅物氣體源、包括一沉積反應物的一沉積反應物氣體源、及一控制器。控制器配置為控制進入反應室的氣體流動，以藉由如本文描述之方法在一基板上形成一層。
可選地，系統進一步包括一活性種類源及一轉化反應物源之一或多者。例示性活性種類源包括遠端電漿來源。例示性活性種類包括自由基。若存在，活性種類源經配置用於提供活性種類至反應室。若存在，轉化反應物源經配置用於提供轉換反應物至反應室。
在一些具體例中，系統包括兩個相異的（亦即分開的）反應室：第一反應室及第二反應室。第一反應室配置為用於在基板上形成間隙填充流體。第二反應室配置將間隙填充流體轉換成經轉化材料。在一些具體例中，第一反應室維持在第一反應室溫度，且第二反應室維持在第二反應室溫度。在一些具體例中，第一反應室溫度較低於第二反應室溫度，例如從低於至少10 ℃至低於最多100 ℃。在一些具體例中，第一反應室溫度較高於第二反應室溫度，例如從高於至少10 ℃至高於最多100 ℃。在一些具體例中，第一反應室溫度等於第二反應室溫度，例如在10 ℃、20 ℃、30 ℃或40 ℃的範圍內。
雖然可使用直接電漿來執行如本文所述之方法，但在一些具體例中，遠端電漿可以適當地補充使用或作為替代。因此，進一步描述的是一種填充間隙的方法。方法包括提供一基板。基板包括間隙。方法進一步包括提供一系統。系統包括一反應室及一遠端電漿源。方法進一步包括將本文描述的一前驅物提供至反應室。方法進一步包括將本文描述的一反應物提供至遠端電漿源。方法進一步包括在遠端電漿源中產生一電漿。因此，一電漿種類藉由電漿及藉由反應物在遠端電漿源中建立。方法進一步包括將電漿種類自遠端電漿源傳送至反應室。應理解，前驅物包括一金屬及一類金屬。此外，前驅物及反應物之至少一者包括一鹵素。因此，允許前驅物及反應物形成一間隙填充流體，且用間隙填充流體填充至少部分間隙。應理解，間隙填充流體包括金屬或類金屬。在一些具體例中，間隙填充流體進一步包括鹵素。在一些具體例中，間隙填充流體不包括鹵素。
可交替地使基板暴露至前驅物及電漿種類，例如在一系列交替前驅物脈衝及電漿種類脈衝中。或者，基板可連續地暴露至電漿種類，且前驅物暴露可使用脈衝。替代地，基板可連續地暴露至前驅物及使基板暴露至電漿種類可以在使用脈衝的方式中發生。或者，可同時且連續地使基板暴露至一前驅物及電漿種類。
在一些具體例中，可在包括兩個反應室之系統中進行如本文所述之方法，在其至少一個中一電漿連續地或以脈衝方式產生。因此，本文進一步描述一種用於填充一間隙之方法。方法包括提供一基板。基板包括間隙。方法進一步包括提供一系統，其包括一第一反應室及一第二反應室。方法進一步包括將一前驅物提供至第一反應室。方法進一步包括將一反應物提供至第二反應室。方法進一步包括在第一反應室及第二反應室之至少一者中產生一電漿，諸如在第一反應室中、在第二反應室中、或兩者中。方法進一步包括執行複數個沉積循環。一沉積循環包括將基板移動至第一反應室，及將基板移動至第二反應室。應理解，前驅物及反應物之至少一者包括一金屬或一類金屬，且前驅物及反應物之至少一者包括一鹵素。因此，允許前驅物及反應物形成一間隙填充流體，且用間隙填充流體至少部分填充間隙。應理解，間隙填充流體包括金屬或類金屬。在一些具體例中，間隙填充流體進一步包括鹵素。在一些具體例中，間隙填充流體不包括鹵素。
在替代配置中，可在包括兩個反應室之系統中執行如本文所述之方法，其中至少一者可操作地連接至遠端電漿源。因此，本文進一步描述的是一種用於填充一間隙之方法，方法包括提供一基板。基板包括間隙。方法進一步包括提供一系統。系統包括一第一反應室、一第二反應室及一遠端電漿源。方法進一步包括將一前驅物提供至第一反應室。方法進一步包括將一反應物提供至遠端電漿源。方法進一步包括在遠端電漿源中產生一電漿。因此，在遠端電漿源中建立一電漿種類。方法進一步包括將電漿種類自遠端電漿源傳送至第二反應室。方法進一步包括執行複數個沉積循環。一沉積循環包括將基板移動至第一反應室，及將基板移動至第二反應室。應理解，前驅物包括一金屬或類金屬，且前驅物及反應物之至少一者包括一鹵素。因此，允許前驅物及反應物形成一間隙填充流體，且用間隙填充流體填充至少部分間隙。間隙填充流體包括金屬或類金屬。在一些具體例中，間隙填充流體進一步包括鹵素。在一些具體例中，間隙填充流體不包括鹵素。
根據本揭露的尚有額外具體例，可使用如本文所描述的方法及/或結構來形成裝置或其部份。裝置可包括一基板、一或多個絕緣層、一或多個金屬性層、及一或多個半導電層。裝置進一步包括使用如本文所揭示之方法所填充之一間隙。
進一步描述的是一種場效電晶體，其包括一閘極接觸件，閘極接觸件包括根據如本文所描述之方法所形成的一層。
進一步描述一種金屬接觸件，其包括藉由如本文所描述的方法所沉積的一層。
本文進一步提供的是一種金屬-絕緣體-金屬(MIM)電容器，其包括一電極，電極包括藉由如本文所描述之方法所形成之材料。
圖1顯示如本文中所描述之方法的具體例之示意圖。例如，為了形成半導體裝置中的電極可使用方法。然而，除非另有註明，本文所描述的方法不受限於此類應用。方法包括將基板定位在基板支架上的步驟(111)。基板支架被定位在反應室中。合適的基板支架包括底座、基座、及類似者。方法進一步包括用間隙填充流體填充包含在基板中的間隙(112)。當填充間隙時，使基板暴露於活性物質。例如，活性種類可藉由直接電漿、間接電漿、或遠端電漿產生。合適間隙填充流體及形成其的方法在本文中其他地方描述。可選地，然後沖洗反應室。當在間隙中已形成足量的間隙填充流體時，方法終止(113)。
圖2示意性顯示如本文所描述之方法的另一具體例。圖2之方法係類似於圖1者，因其亦包括將基板定位於基板支架上(211)，以及用間隙填充流體填充間隙(212)。圖2之方法不同於圖1之方法，因其進一步包括使間隙填充流體轉化(213)以形成經轉化材料之步驟。當填充間隙時，使基板暴露於活性物質。例如，活性種類可藉由直接電漿、間接電漿、或遠端電漿產生。可選地，在轉化間隙填充流體(213)之步驟之後執行沖洗。轉化間隙填充流體(213)的步驟可包括，例如使基板暴露至直接電漿，諸如直接氧電漿或直接氮電漿。可選替地，轉化間隙填充流體之步驟(213)可包括熱轉化製程，其包括使基板暴露至轉化反應物，但不同時使基板暴露至活性種類，例如電漿產生的活性種類。可選地，圖2之方法包括複數個超循環(214)，其中用間隙填充流體填充間隙(212)及轉化間隙填充流體(213)之步驟被重複一或多次。在預定量的經轉換材料已經形成於基板上之後，圖2之方法終止(215)。
圖3繪示依據本揭露的尚有額外例示性具體例的系統(300)。系統(300)可用於實行如本文中所描述之方法及/或形成如本文中所描述之結構或裝置部份，例如在積體電路中。
在所繪示實例中，系統(300)包括一或多個反應室(302)、前驅物氣體源(304)、反應物氣體源(306)、沖洗氣體源(308)、排氣件(310)、及控制器(312)。
反應室(302)可包括任何合適的反應室，諸如ALD或CVD反應室。
當然，且在一些具體例中，可以使用其他電漿作為遠端電漿的補充或替代。合適之額外或替代電漿包括間接電漿及直接電漿。因此，且在一些具體例中，反應室包括噴頭注射器、基板支架、及直接電漿源（均未顯示）。在例示性操作模式中，藉由直接電漿源RF偏壓可施加至噴頭注射器，且基板支架可接地。因此，基板可有效暴露於直接電漿，這可以有用處的，例如，當將間隙填充流體或固化材料轉換成轉換材料時。
前驅物氣體源(304)可包括容器及如本文所描述的一或多個前驅物-單獨或與一或多個載體（例如稀有）氣體混合。反應物氣體源(306)可包括容器及如本文中所描述之一或多個反應物-單獨或與一或多個載體氣體混合。沖洗氣體源(308)可包括一或多個如本文中所描述之惰性氣體。雖然繪示有四個氣體源(304至308)，系統(300)可包括任何合適數目之氣體源。氣體源(304至308)可經由管線(314至318)耦接至反應室(302)，氣體源可各自包括流動控制器、閥、加熱器、及類似者。排氣件(310)可包括一或多個真空泵。
圖3的系統(300)包括操作上地耦接到反應室(302)的遠程電漿源(320)。合適的遠程電漿源(320)在技術領域中為已知，並包括電感耦合電漿源、微波電漿源及電容電漿源。遠程電漿源可定位在相鄰於反應室，或遠程電漿源可定位在距反應室的一定距離處，例如至少1.0 m至最多10.0 m的距離。當遠程電漿源(320)定位在距反應室(302)的一定距離處時，遠程電漿源(320)經由活性物質管道(330)可操作地連接到反應室(302)。活性物質通道可包括管道。可選地，管道可包括一或多個網板。網板可至少部分阻擋一些活性物質，諸如離子與電磁輻射，同時讓其他活性物質（例如自由基）通過。
控制器(312)包括電子電路系統及軟體，以選擇性操作閥、歧管、加熱器、泵、及其他包括在系統(300)中的組件。此類電路系統及組件操作來從各別源(304至308)引入前驅物、反應物、及沖洗氣體。控制器(312)可控制氣體脈衝序列的時序、基板及/或反應室的溫度、反應室內的壓力、及各種其他操作，以提供系統(300)的合宜操作。控制器(312)可包括控制軟體，以電氣控制或氣動控制閥，而控制前驅物、反應物及沖洗氣體進出反應室(302)的流動。控制器(312)可包括進行某些任務之模組，諸如軟體或硬體組件，例如FPGA或ASIC。模組可有利地配置為常駐在控制系統之可定址儲存媒體上，並配置為執行一或多個製程。
包括不同數目及種類之前驅物及反應物源及沖洗氣體源的系統(300)之其他配置是可行的。進一步地，將可瞭解，有許多可用以實現將氣體選擇性饋送至反應室(302)中之閥、導管、前驅物源及沖洗氣體源的配置。此外，作為系統的示意圖，許多組件為了簡化說明而被省略，且這類的組件可包括（例如）各種閥、歧管、純化器、加熱器、容器、通風孔、及/或旁通道。
在系統(300)的操作期間，諸如半導體晶圓(未顯示)的基板是從例如基板處理系統轉移到反應室(302)。一旦此類（多個）基板轉移到反應室(302)，來自氣體源(304至308)的一或多個氣體（諸如前驅物、反應物、載體氣體、及/或沖洗氣體）被引入至反應室(302)中。
圖4以格式化方式顯示如本文所描述之系統(400)的另一具體例。圖4之系統(400)與圖3者相同。系統包括兩個相異的反應室：第一反應室(410)及第二反應室(420)。第一反應室(410)經配置為用間隙填充流體填充間隙。第二反應室(420)經配置為將間隙填充流體轉化成經轉化材料。
圖5顯示包括間隙(510)之基板(500)的示意圖。間隙(510)包括側壁(511)及遠側端(512)。基板進一步包括近側表面(520)，即在間隙外部的基板表面。在一些具體例中，側壁(511)、遠側端(512)包括相同材料。在一些具體例中，側壁(511)及遠側端之至少一者包括介電質，諸如含矽介電質，諸如氧化矽、氮化矽、碳化矽、及其混合物。在一些具體例中，氣體包括氫。在一些具體例中，側壁(511)及遠側端(512)中之至少一者包括金屬，諸如過渡金屬、後過渡金屬、及稀土金屬。在一些具體例中，金屬包括Cu、Co、W、Ru、Mo、Al、或其合金。
在一些具體例中，側壁(511)及遠側端(512)具有一樣或實質上一樣的組成物。在一些具體例中，側壁(511)及遠側端(512)具有不同組成物。在一些具體例中，側壁及遠側端(512)包括介電質。在一些具體例中，側壁(511)及遠側端(512)包括金屬。在一些具體例中，側壁(511)包括金屬，且遠側端(512)包括介電質。在一些具體例中，側壁(511)包括介電質，且遠側端包括金屬。
在一些具體例中，近側表面(520)具有與側壁(511)相同的組成物。在一些具體例中，近側表面(520)具有與側壁(511)不同的組成物。在一些具體例中，近側表面(520)具有與遠側端(512)不同的組成物。在一些具體例中，近側表面(520)具有與遠側端(512)相同的組成物。
在一些具體例中，近側表面(520)、側壁(511)、及遠側端(512)包括相同材料。在一些具體例中，近側表面(520)、側壁(511)、及遠側端(512)包括介電質。在一些具體例中，近側表面(520)、側壁(511)、及遠側端(512)包括金屬。在一些具體例中，近側表面(520)、側壁(511)、及遠側端(512)包括半導體。
圖6顯示如本文所述之系統(600)的一具體例之示意圖。系統(600)包括其中產生電漿(620)的反應室(610)。尤其，電漿(620)在噴頭注射器(630)與基板支架(640)之間產生。
在所示的配置中，系統(600)包括兩交流(AC)電源：高頻電源(621)與低頻電源(622)。在所示的配置中，高頻電源(621)向噴頭注射器提供射頻(RF)功率，而低頻電源(622)向基板支架(640)提供交流信號。例如在13.56 MHz或更高的頻率下可提供射頻功率，例如至少100 kHz至最多50 MHz的頻率、或至少50 MHz至最多100 MHz的頻率、或至少100 MHz至最多200 MHz的頻率、或至少200 MHz至最多500 MHz的頻率、或至少500 MHz至最多1000 MHz的頻率、或至少1000 MHz至最多2000 MHz的頻率。例如在2 MHz或更低的頻率下可提供低頻交流信號，諸如至少100 kHz至最多200 kHz的頻率、或至少200 kHz至最多500 kHz的頻率、或至少500 kHz至最多1000 kHz的頻率、或至少1000 kHz至最多2000 kHz的頻率。
含有前驅物、反應物、或兩者的製程氣體透過氣體管線(660)提供至錐形氣體分配器(650)。製程氣體然後透過噴頭注射器(630)中的多個通孔(631)到達反應室(610)。
儘管高頻電源(621)顯示為電連接到噴頭注射器，而低頻電源(622)顯示為電連接到基板支架(640)，但是亦可使用其他配置。例如，在一些具體例中（未顯示），高頻電源與低頻電源兩者可電連接到噴頭注射器；或者，高頻電源與低頻電源兩者可電連接到基板支架；或者，高頻電源可電連接到基板支架，而低頻電源可電連接到噴頭注射器。
圖7顯示如本文所述之系統(700)的另一具體例之示意圖。系統(700)包括反應室(710)，其與產生電漿(720)的電漿產生空間(725)隔開。尤其，反應室(710)藉由一噴頭注射器而與電漿產生空間(725)隔開，且電漿(720)在噴頭注射器(730)與電漿產生空間頂壁(726)之間產生。
在所示的配置中，系統(700)包括兩交流(AC)電源：高頻電源(721)與低頻電源(722、723)：第一低頻電源(722)及第二低頻電源(723)。在所示配置中，高頻電源(721)向電漿產生空間頂壁提供射頻(RF)功率，第一低頻電源(722)向噴頭注射器(730)提供交流信號，以及第二低頻電源(723)向基板支架(740)提供交流信號。在基板支架(740)上提供基板(741)。例如射頻功率可在13.56 MHz或更高的頻率下提供。例如第一低頻電源及第二低頻電源(722、723)的低頻交流信號可在2 MHz或更低的頻率下提供。
含有前驅物、反應物或兩者的製程氣體經由穿過電漿產生空間頂壁(726)的氣體管線(760)提供到電漿產生空間(725)。藉由來自製程氣體的電漿(725)所產生的諸如離子與自由基的活性種類穿過噴頭注射器(730)中的孔(731)而到達反應室(710)。
圖8顯示如本文所述之系統(800)的另一具體例之示意圖。系統(800)包括反應室(810)，反應室可操作地連接到其中產生電漿(820)的遠程電漿源(825)。任何種類的電漿源可用作遠程電漿源(825)，例如電感耦合電漿、電容耦合電漿或微波電漿。
尤其，活性種類經由活性種類通道(860)從電漿源(825)提供到反應室(810)，到錐形分配器(850)，通過噴灑板注射器(830)中的多個孔(831)，到反應室(810)。因此，以均勻方式將活性種類提供至反應室。
在所示的配置中，系統(800)包括三個交流(AC)電源：一個高頻電源(821)及兩個低頻電源(822，823)：第一低頻電源(822)及第二低頻電源(823)。在所示配置中，高頻電源(821)向電漿產生空間頂壁提供射頻(RF)功率，第一低頻電源(822)向噴頭注射器(830)提供交流信號，以及第二低頻電源(823)向基板支架(840)提供交流信號。在基板支架(840)上提供基板(841)。例如射頻功率可在13.56 MHz或更高的頻率下提供。例如第一低頻電源及第二低頻電源(822、823)的低頻交流信號可在2 MHz或更低的頻率下提供。
在一些具體例中（未顯示），額外高頻率電源可電連接至基板支架。因此，可於反應室中產生直接電漿。
含有前驅物、反應物或兩者的製程氣體通過氣體管線(860)提供至電漿源(825)。藉由來自製程氣體的電漿(825)產生的諸如離子與自由基的活性種類被引導到反應室(810)。
圖9顯示如本文中所描述之方法的具體例中幾個參數的時間演化。此具體例於包括反應室，直接電漿源及遠端電漿源之系統中執行。特定言之，圖9顯示包括超循環之過程。
圖9，線a)表示沉積/流動步驟。在沉積步驟期間，使基板暴露至前驅物。在轉化處理期間，不使基板暴露至前驅物。可將前驅物提供至遠端電漿源、或提供至包括基板之反應空間、或兩者。
圖9，線b)表示基板暴露於直接射頻(RF)電漿。在沉積步驟期間，不使基板暴露至直接RF電漿。在轉化處理之至少一部分期間，使基板暴露至直接RF電漿。
圖9，線c)表示提供含鹵素氣體及引燃氣體至遠端電漿源。在沉積步驟期間，可將含鹵素氣體及引燃氣體提供至遠端電漿源。在轉化處理期間，停止流動含鹵素氣體及引燃氣體。在所示的具體例中，甚至在沉積步驟開始之前，將含鹵素氣體及引燃氣體提供至遠端電漿源。
圖9，線d)表示提供RF功率至遠端電漿源。在沉積步驟期間，將RF功率提供至遠端電漿源。因此，遠端電漿源在沉積步驟期間是開啟的。在轉化處理期間，無RF功率提供至遠端電漿源。在所示的具體例中，甚至在沉積步驟開始之前，將RF功率提供至遠端電漿源。
在沉積步驟開始之前將含鹵素氣體、引燃氣體、及RF功率提供至遠端電漿源，在前驅物流動開始之前有利地允許在遠端電漿源中獲得均一且時間穩定的氣體組成物，且實際沉積開始。
圖9，線e)表示使基板暴露至轉化處理製程氣體。合適的轉化處理製程氣體包括諸如He及Ar之惰性氣體、諸如H 2O及O 2之氧反應物、諸如NH 3之氮反應物、諸如CH 4之碳反應物及諸如H 2之還原劑。
可選地，DC或低頻AC偏壓可在沉積步驟、轉化處理、或兩者期間施加至包含在系統（諸如基板架或噴頭注射器）中的合適組件。
圖9之製程引起沉積步驟期間在包含於基板中的間隙中形成間隙填充流體。在轉化處理期間，間隙填充流體經轉化，例如通過緻密化、一些組分之揮發、還原、氧化、硝化、或滲碳。
在一些具體例中（未顯示），方法可包括複數個超循環，一個超循環可直接跟隨先前超循環，或藉由相互超循環沖洗來分開後續超循環。超循環包括沉積步驟及轉化處理。沉積步驟可替代地命名為沉積/流動步驟。在一些具體例中，沉積步驟及轉化處理在彼此之後直接執行。替代地，可在沉積步驟與轉化處理之間、沉積步驟之前、及/或於轉化處理與後續沉積步驟之間執行沖洗。
在一些具體例中，在沉積步驟之前的沖洗包括停止前驅物流動，停止直接電漿RF功率及停止使基板暴露至轉化處理製程氣體。在沉積步驟之前的沖洗的至少部分期間，可將含鹵素氣體及引燃氣體及RF功率提供至遠端電漿源，藉此增強製程穩定性。
在一些具體例中，沉積步驟與轉化處理之間的沖洗包括節流前驅物流動、不提供直接電漿RF功率、不使基板暴露至轉化處理製程氣體、不提供含鹵素氣體及引燃氣體至遠端電漿源、及不提供RF功率至遠端電漿源。
在一些具體例中，在轉化處理之後的沖洗包括節流前驅物流動、不提供直接電漿RF功率、不使基板暴露至轉化處理製程氣體、不提供含鹵素氣體及引燃氣體至遠端電漿源、及不提供RF功率至遠端電漿源。
圖10顯示如本文所述之方法的另一具體例。圖10之方法類似於圖9之方法，且在此僅強調差異。
如圖9，圖10線a)表示前驅物流動，圖10，線b)表示表示基板暴露於直接射頻（RF）電漿，線c)表示將含鹵素氣體及引燃氣體提供至遠端電漿源，線d)表示將RF功率提供至遠端電漿源，並且線e)表示將基板暴露於轉化處理製程氣體。
然而在圖9之製程中，前驅物連續地流動，圖10之製程的特徵是使用脈衝的前驅物流動。換言之，在根據圖10之製程中，可間歇地提供前驅物。在一些具體例中，前驅物在複數個微脈衝中提供。微脈衝可藉由微沖洗來分開。例如，一個沉積步驟可包括從至少2到最多10 5個微脈衝、或從至少5到最多10 4個微脈衝、或從至少10到至少10 3個微脈衝、或從至少20到最多100個微脈衝。應理解，如圖9之製程，根據圖10之製程可包括將前驅物提供至遠端電漿源，或提供至包括基板之反應空間，或兩者。
圖11顯示如本文所述之方法的另一具體例。圖11顯示如本文中所描述之方法的具體例中幾個參數的時間演化。此具體例於包括反應室，直接電漿源及遠端電漿源之系統中執行。特定言之，圖11顯示包括超循環之製程。
圖11，線a)表示前驅物流動。在沉積步驟的至少一部分期間，使基板暴露至前驅物。在轉化處理期間，不使基板暴露至前驅物。可將前驅物提供至遠端電漿源、或提供至包括基板之反應空間、或兩者。
圖11，線b)表示基板暴露於直接射頻(RF)電漿。在沉積步驟期間，不使基板暴露至直接RF電漿。在轉化處理之至少一部分期間，使基板暴露至直接RF電漿。
圖11、線c）表示如果前驅物不含目標可流動膜中所含有之鹵素，則向遠端電漿源提供引燃氣體及含鹵素氣體。在轉化處理期間，停止含鹵素氣體及引燃氣體之流動。在所示的具體例中，甚至在沉積步驟開始之前，將含鹵素氣體及引燃氣體提供至遠端電漿源，這可改善製程一致性。
圖11，線d)表示提供RF功率至遠端電漿源。在沉積步驟及轉化處理期間，RF功率連續提供至遠端電漿源。因此，遠端電漿源在沉積步驟期間及在轉化處理期間是開啟的。在所示的具體例中，甚至在沉積步驟開始之前，將RF功率提供至遠端電漿源。
在沉積步驟開始之前將含鹵素氣體、引燃氣體、及RF功率提供至遠端電漿源，在前驅物流動開始之前有利地允許在遠端電漿源中獲得均一且時間穩定的氣體組成物，且實際沉積開始。因此，可改善製程品質、一致性及重複性。
圖11，線d)表示使基板暴露至轉化處理製程氣體。合適的轉化處理製程氣體包括諸如He及Ar之惰性氣體、諸如H 2O及O 2之氧反應物、諸如NH 3之氮反應物、諸如CH 4之碳反應物及諸如H 2之還原劑。在所示具體例中，使基板連續暴露至轉化處理製程氣體。
可選地，DC或低頻AC偏壓可在沉積步驟、轉化處理、或兩者期間施加至包含在系統（諸如基板架或噴頭注射器）中的合適組件。
圖11之製程引起沉積步驟期間在包含於基板中的間隙中形成間隙填充流體。在轉化處理期間，間隙填充流體經轉化，例如通過緻密化、一些組分之揮發、還原、氧化、硝化、或滲碳。在圖11之具體例中，遠端電漿源持續且恆定操作，且實質上不干擾轉化處理。
圖13顯示如本文所述之方法的另一具體例。圖13顯示如本文中所描述之方法的具體例中幾個參數的時間演化。此具體例於包括反應室，直接電漿源及遠端電漿源之系統中執行。特定言之，圖11顯示包括超循環之製程。
圖13，線a)表示前驅物流動。在沉積步驟的至少一部分期間，使基板暴露至金屬及含鹵素前驅物，諸如TiF 4。在轉化處理期間，不使基板暴露至前驅物。前驅物可適當地提供至包括基板之反應空間。
圖13，線b)表示基板暴露於直接射頻(RF)電漿。在沉積步驟期間，不使基板暴露至直接RF電漿。在轉化處理之至少一部分期間，使基板暴露至直接RF電漿。直接RF電漿可合適地使用包括諸如氬之惰性氣體的電漿氣體。在一些具體例中，反應物持續地被提供至反應室。或者，可在轉化處理期間將氬提供至反應室，例如，僅在轉化處理期間。
圖13，線b)表示提供諸如Ar的引燃氣體至遠端電漿源。引燃氣體連續地提供至遠端電漿源。在所示的具體例中，甚至在沉積步驟開始之前，將引燃氣體提供至遠端電漿源，這可改善製程一致性。
圖13，線d)表示提供RF功率至遠端電漿源。在沉積步驟及轉化處理期間，RF功率連續提供至遠端電漿源。因此，遠端電漿源在沉積步驟期間及在轉化處理期間是開啟的。在所示的具體例中，甚至在沉積步驟開始之前，將RF功率提供至遠端電漿源。在沉積步驟開始之前將引燃氣體及RF功率提供至遠端電漿源，在前驅物流動開始之前有利地允許在遠端電漿源中獲得均一且時間穩定的氣體組成物，且實際沉積開始。因此，可改善製程品質、一致性及重複性。
圖13，線e)表示提供轉化製程氣體（諸如O 2）至遠端電漿源。其他合適的轉化處理製程氣體包括諸如He及Ar之惰性氣體、諸如H 2O之氧反應物、諸如NH 3之氮反應物、諸如CH 4之碳反應物及諸如H 2之還原劑。在所展示之具體例中，僅於轉化處理期間將轉化處理製程氣體提供至遠端電漿源。
可選地，DC或低頻AC偏壓可在沉積步驟、轉化處理、或兩者期間施加至包含在系統（諸如基板架或噴頭注射器）中的合適組件。
圖13之製程引起沉積步驟期間在包含於基板中的間隙中形成間隙填充流體。在轉化處理期間，間隙填充流體經轉化，例如通過緻密化、一些組分之揮發、還原、氧化、硝化、或滲碳。在圖13之具體例中，遠端電漿源連續且恆定操作。
圖14顯示如本文所述之方法的另一具體例。圖14顯示如本文中所描述之方法的具體例中幾個參數的時間演化。此具體例於包括反應室，直接電漿源及遠端電漿源之系統中執行。特定言之，圖11顯示包括超循環之製程。
圖14，線a)表示前驅物流動。在沉積步驟的至少一部分期間，使基板暴露至金屬及含鹵素前驅物，諸如四（乙基甲胺基）鋯。在轉化處理期間，不使基板暴露至前驅物。前驅物可適當地提供至包括基板之反應空間。
圖14，線b)表示基板暴露於直接射頻(RF)電漿。在沉積步驟期間，不使基板暴露至直接RF電漿。在轉化處理之至少一部分期間，使基板暴露至直接RF電漿。
圖14，線c)表示在沉積步驟期間提供含鹵素氣體（諸如Cl 2）至遠端電漿源。在轉化處理期間，停止流動含鹵素氣體。在所示的具體例中，甚至在沉積步驟開始之前，將含鹵素氣體提供至遠端電漿源，這可改善製程一致性。應理解，雖然可間歇地將含鹵素氣體提供至遠端電漿源，但諸如Ar之惰性氣體之電漿引燃氣體可在整個超循環期間連續地提供至遠端電漿源，亦即在沉積步驟期間及轉化處理期間。
圖14，線d)表示提供RF功率至遠端電漿源。在沉積步驟及轉化處理期間，RF功率連續提供至遠端電漿源。因此，遠端電漿源在沉積步驟期間及在轉化處理期間是開啟的。在所示的具體例中，甚至在沉積步驟開始之前，將RF功率提供至遠端電漿源。
在沉積步驟開始之前將引燃氣體及RF功率提供至遠端電漿源，在前驅物流動開始之前有利地允許在遠端電漿源中獲得均一且時間穩定的氣體組成物，且實際沉積開始。因此，可改善製程品質、一致性及重複性。
圖14，線e)表示提供轉化處理製程氣體（諸如O 2）至反應室。其他合適的轉化處理製程氣體包括諸如He及Ar之惰性氣體、諸如H 2O之氧反應物、諸如NH 3之氮反應物、諸如CH 4之碳反應物及諸如H 2之還原劑。在所示之具體例中，將轉化處理製程氣體提供至反應室僅於轉化處理期間而不在沉積步驟期間。
可選地，DC或低頻AC偏壓可在沉積步驟、轉化處理、或兩者期間施加至包含在系統（諸如基板架或噴頭注射器）中的合適組件。
圖14之製程在沉積步驟期間引起在包含於基板中的間隙中形成間隙填充流體。在轉化處理期間，間隙填充流體經轉化，例如通過緻密化、一些組分之揮發、還原、氧化、硝化、或滲碳。在圖14之具體例中，遠端電漿源連續且恆定操作。
在一些具體例中（未顯示），本文描述的方法可包括複數個超循環，一個超循環直接跟隨先前超循環，或藉由相互超循環沖洗來分開後續超循環。超循環包括沉積步驟及轉化處理。沉積步驟可替代地命名為沉積/流動步驟。在一些具體例中，沉積步驟及轉化處理在彼此之後直接執行。替代地，可在沉積步驟與轉化處理之間、沉積步驟之前、及/或於轉化處理與後續沉積步驟之間執行沖洗。
在一些具體例中，在沉積步驟之前的沖洗包括停止前驅物流動，停止直接電漿RF功率及停止使基板暴露至轉化處理製程氣體。在沉積步驟之前的沖洗的至少部分期間，可將含鹵素氣體及引燃氣體及RF功率提供至遠端電漿源，藉此增強製程穩定性。
在一些具體例中，沉積步驟與轉化處理之間的沖洗包括節流前驅物流動、不提供直接電漿RF功率、不使基板暴露至轉化處理製程氣體、不提供含鹵素氣體及引燃氣體至遠端電漿源、及不提供RF功率至遠端電漿源。
在一些具體例中，在轉化處理之後的沖洗包括節流前驅物流動、不提供直接電漿RF功率、不使基板暴露至轉化處理製程氣體、提供含鹵素氣體及引燃氣體至遠端電漿源、及提供RF功率至遠端電漿源。
有利地，持續提供含鹵素氣體及引燃氣體至遠端電漿源，且在整個複數個超循環期間（亦即在沉積/流動步驟及轉化處理期間），可有利地導致製程簡化及通量增益。
圖12、示圖a)、b)、c)、及d)顯示可用於例如在形成間隙填充流體期間如本文所述之方法之具體例的例示性使用脈衝方案。在圖12之所有示圖中，線i表示電漿氣體流量，線ii表示前驅物流動，且線iii表示電漿功率。在示圖a)中，電漿氣體及前驅物連續地提供至反應室，且電漿功率於沉積步驟期間連續地開啟。在示圖b)中，將電漿氣體連續提供至反應室，間歇地（亦即在脈衝中）將前驅物提供至反應室，及間歇地（亦即在電漿脈衝中）提供電漿功率。在所示的具體例中，前驅物脈衝及電漿脈衝不重疊。換言之，前驅物脈衝及電漿脈衝通過沖洗分離，其中無前驅物提供至反應室，並且其中在反應室中無電漿產生。在示圖c)中，將電漿氣體連續提供至反應室，電漿在反應室中連續地產生，及間歇地（亦即在脈衝中）將前驅物提供至反應室。在示圖d)中，將電漿氣體連續提供至反應室，前驅物連續地被提供至反應室，及在反應室中間歇地（亦即在脈衝中）產生電漿。
應理解，在一些具體例中，對電漿功率及前驅物流動的至少一種使用脈衝可以提高產量。
在另一例示性具體例中，參考一種用含鍺物質填充間隙之方法。特定言之，包含在基板中之間隙首先填充可流動氟化鍺(GeF x)間隙填充流體。可選地，基板可接著暴露至轉化處理。在此具體例中，使用鍺前驅物作為前驅物，且使用含氟反應物。在一些具體例中，連續提供電漿氣體、前驅物及電漿功率。可替代地，前驅物流動及電漿功率之至少一者可使用脈衝。提供電漿氣體、前驅物及電漿功率之例示性模式描述於圖12。
例示性轉化處理包括氧化及氮化轉化處理，其可用於在進一步包括氧或氮之間隙中形成材料，諸如氧化鍺氮化鍺。
例示性的轉化處理包括使間隙填充流體暴露至含矽氣體，諸如，含矽烷氣體，如SiH 4。據此，含矽及鍺材料可於間隙中形成。在一些具體例中，含SiGe材料可以是多晶、非晶、或部分非晶及部分多晶。
此等轉化處理可再與描述的方法之任何適當具體例組合使用，諸如包括PECVD、脈衝的PECVD或PEALD製程之具體例。舉例而言，根據圖9、10及11中任一項之具體例。合適的PECVD製程包括連續提供前驅物及反應物，及連續產生電漿。合適的脈衝的PECVD製程包括連續地在電漿上提供前驅物、反應物、及連續地；同時也以脈衝方式提供前驅物、反應物、及電漿功率之至少一者。合適的PEALD製程可包括在脈衝中提供前驅物及在脈衝中產生電漿。前驅物脈衝及電漿脈衝藉由沖洗分離。反應物可連續地提供，或反應物可在反應物脈衝中提供，其中藉由沖洗，反應物脈衝可或不可與電漿脈衝及前驅物脈衝之至少一者分離。應理解，如本文所用之用語「PEALD」製程指循環製程，且可能或可能非指部分或完全自限性使用表面反應之製程。
在另一例示性具體例中，參考一種用含釩物質填充間隙之方法。特定言之，包含在基板中的間隙首先用釩及含氧間隙填充流體來填充。可選地，基板可接著暴露至轉化處理。在此具體例中，使用含釩及鹵素前驅物作為前驅物，且使用含氧反應物。在一些具體例中，連續提供電漿氣體、前驅物及電漿功率。可替代地，前驅物流動及電漿功率之至少一者可使用脈衝。提供電漿氣體、前驅物及電漿功率之例示性模式描述於圖12。
在一些具體例中，釩前驅物包括鹵化釩，諸如氯化釩，如VCl 4。
在一些具體例中，氧反應物選自O 2、O 3、H 2O及H 2O 2。在一些具體例中，氧反應物包括O 2及H 2。在一些具體例中，氧反應物可與諸如He、Ne、Ar、Xe及Kr之惰性氣體一起提供。
在一些具體例中，轉化處理包括使基板暴露至諸如電漿之惰性氣體電漿，其中電漿氣體包括選自He、Ne、Ar、Xe、及Kr之惰性氣體。
在一些具體例中，轉化處理包括使基板暴露於電漿中，其中電漿氣體含有氧反應物，如O 2。因此，可用高品質釩及含氧材料填充間隙。
在一些具體例中，轉化處理包括使基板暴露於電漿，其中電漿氣體含有氮反應物，諸如N 2或NH 3。在一些具體例中，電漿氣體包括N 2及H 2。可選地，電漿氣體進一步包括惰性氣體，諸如H 2、Ne、Ar、Kr、或Xe。因此，可用高品質釩及含氮材料填充間隙。
在一些具體例中，轉化處理包括使基板暴露於電漿中，其中電漿氣體實質上由惰性氣體電漿組成。因此，可用高品質含釩材料填充間隙。
在一些具體例中，轉化處理包括使基板暴露於電漿，其中電漿氣體實質上由惰性氣體及H 2組成。因此，可用高品質含釩材料填充間隙。
在一些具體例中，在形成所有間隙填充流體之後執行轉化處理。替代地，轉化處理可循環地進行。例如，在一些具體例中，根據本示例性具體例之一方法包括複數個超循環，各超循環包括形成含釩間隙填充流體的子步驟及使基板進行轉化處理的子步驟。
111,112,113:步驟 211,212,213,214,215:步驟 300:系統 302:反應室 304:前驅物氣體源 306:反應物氣體源 308:迫淨氣體源 310:排氣件 312:控制器 314:管線 315:管線 316:管線 318:管線 320:遠程電漿源 330:活性物質管道 400:系統 410:第一反應室 420:第二反應室 500:基板 510:間隙 511:側壁 512:遠側端 520:近側表面 600:系統 610:反應室 620:電漿 621:高頻電源 622:低頻電源 630:噴頭注射器 631:通孔 640:基板支架 650:錐形氣體分配器 660:氣體管線 700:系統 710:反應室 720:電漿 721:高頻電源 722:第一低頻電源 723:第二低頻電源 725:電漿產生空間 726:電漿產生空間頂壁 730:噴頭注射器 731:孔 740:基板支架 741:基板 760:氣體管線 726:電漿產生空間頂壁 800:系統 810:反應室 820:電漿 821:高頻電源 822:第一低頻電源 823:第二低頻電源 825:遠程電漿源 830:噴頭注射器 831:孔 840:基板支架 841:基板 850:錐形分配器 860:活性種類通道
當結合以下說明性圖式考慮時，通過參考詳細描述及請求項可獲得本揭露的具體例的更完整理解。 圖1繪示如本文所揭露之方法的一具體例。 圖2繪示如本文所揭露之方法的具體例。 圖3繪示依據本揭露之尚有額外例示性具體例的系統(300)之具體例。 圖4以格式化方式顯示如本文所描述之系統(400)的另一具體例。 圖5顯示包括間隙(510)的基板(500)之格式化表示。 圖6顯示如本文所述之系統(600)的一具體例之示意圖。 圖7顯示如本文所述之系統(700)的另一具體例之示意圖。 圖8顯示如本文所述之系統(800)的另一具體例之示意圖。 圖9顯示如本文所述之方法的具體例中數個參數的時間演化。 圖10顯示如本文所述之方法的另一具體例。 圖11顯示如本文所述之方法的另一具體例。 圖12顯示可用於如本文所述之方法之一具體例中的例示性脈衝產生方案。 圖13顯示如本文所述之方法的另一具體例。 圖14顯示如本文所述之方法的另一具體例。 應瞭解，圖式中的元件是為了簡單與清楚而繪示，且不必然按比例繪製。例如，圖式中之一些元件的尺寸可能相對於其他元件是放大的，以幫助改善對所繪示本揭露具體例的理解。
111,112,113:步驟

Claims (20)

  1. 一種填充一間隙之方法，該方法包括： 將一基板提供至一反應室，該基板包括該間隙； 將一前驅物提供至該反應室； 將一反應物提供至該反應室；及 將該前驅物提供至該反應室及將該反應物提供至該反應室的至少一者期間在該反應室中產生一電漿； 該前驅物及該反應物之至少一者包括一金屬或一類金屬，且該前驅物及該反應物之至少一者包括一鹵素； 藉此允許該前驅物及該反應物形成一間隙填充流體；及， 藉此用該間隙填充流體至少部份地填充該間隙，該間隙填充流體包括該金屬或該類金屬。
  2. 如請求項1所述之方法，其中，該方法包括連續地將該前驅物及該反應物提供至該反應室。
  3. 如請求項1所述之方法，其中，在該反應室中連續地產生該電漿，其中，將該反應物連續地提供至該反應室，且其中，在複數個前驅物脈衝中將該前驅物提供至該反應室。
  4. 一種填充一間隙之方法，該方法包括： 將一基板提供至一反應室，該基板包括該間隙； 將一前驅物提供至該反應室； 將一反應物提供至一電漿產生空間及一遠端電漿源之至少一者，其中，該電漿產生空間被包含在該反應室中，其中，該電漿產生空間藉由一屏障而與該基板分離，且其中，該遠端電漿源位於該反應室之外部；及 在將該反應物提供至該電漿產生空間及該遠端電漿源之至少一者時於該電漿產生空間及該遠端電漿源之至少一者中產生一電漿； 該前驅物包括一金屬或一類金屬，且該前驅物及該反應物之至少一者包括一鹵素； 藉此允許在該電漿產生空間及該遠端電漿源之至少一者中產生的該前驅物及活性種類形成一間隙填充流體；及， 藉此用該間隙填充流體至少部份地填充該間隙，該間隙填充流體包括該金屬或該類金屬。
  5. 如請求項4所述之方法，其中，該方法包括將該前驅物連續地提供至該反應室，且將該反應物連續地提供至該電漿產生空間及該遠端電漿源之至少一者。
  6. 如請求項4所述之方法，其中，在該電漿產生空間及該遠端電漿源之至少一者中連續地產生該電漿，其中，將該反應物連續地提供至該電漿產生空間及該遠端電漿源之至少一者，且其中，在複數個前驅物脈衝中將該前驅物提供至該反應室。
  7. 如請求項1所述之方法，其中，使該基板暴露至該前驅物及該反應物包括一或多個沉積循環，一沉積循環包括一前驅物脈衝及一反應物脈衝； 其中，該前驅物脈衝包括將該前驅物提供至該反應室；及， 其中，該反應脈衝包括將反應物提供至該反應室。
  8. 如請求項4所述之方法，其中，將該前驅物提供至該反應室，及將該反應物提供至一電漿產生空間及一遠端電漿源之至少一者包括一或多個沉積循環，一沉積循環包括一前驅物脈衝及一反應物脈衝； 其中，該前驅物脈衝包括將該前驅物提供至該反應室；及， 其中，該反應物脈衝包括將該反應物提供至該電漿產生空間及該遠端電漿源之至少一者。
  9. 如請求項1至8中任一項所述之方法，其中，在形成該間隙填充流體時，同時在該間隙中形成一共形襯層。
  10. 如請求項1至9中任一項所述之方法，其中，該前驅物包括金屬鹵化物，且其中，該反應物包括一惰性氣體及H 2之至少一者。
  11. 如請求項1至9中任一項所述之方法，其中，該前驅物包括一金屬鹵化物，且其中，該反應物包括一氧反應物。
  12. 如請求項7至11中任一項所述之方法，其中，該沉積循環進一步包括一氮反應物脈衝，且其中，該氮反應物脈衝包括將一氮反應物提供至該反應室、該電漿產生空間及該遠端電漿源之至少一者。
  13. 如請求項12所述之方法，其中，該沉積循環包括在執行該反應物脈衝之前或之後依序執行複數個後續前驅物脈衝及氮反應物脈衝。
  14. 如請求項12或13所述之方法，其中，將該氮反應物連續地提供至該反應室、該電漿產生空間及該遠端電漿源之至少一者。
  15. 如請求項1至14中任一項所述之方法，進一步包括使該基板暴露至一轉化處理的步驟。
  16. 如請求項15所述之方法，更包括複數個超循環，一超循環包括提供該前驅物的步驟、提供該反應物的步驟，及使該基板暴露至該轉化處理的步驟。
  17. 如請求項1至16中任一項所述之方法，其中該金屬或該類金屬包括選自於 W、Ge、Sb、Te、Nb、Ta、V、Hf、Ti、Zr、Rh、Fe、Cr、Mo、Au、Pt、Ag、Ni、Cu、Co、Zn、Al、In、Sn及Bi的一元素。
  18. 如請求項1至17中任一項所述之方法，其中，該反應物包括包含一X-X鍵或一H-X鍵之一物質；其中，X為一鹵素。
  19. 一種填充一間隙之方法，該方法包括 提供一基板，該基板包括該間隙； 提供一系統，該系統包括一反應室及一遠端電漿源； 將一前驅物提供至該反應室； 將一反應物提供至該遠端電漿源； 在該遠端電漿源中產生一電漿，藉此在該遠端電漿源中建立一電漿種類；及 將該電漿種類自該遠端電漿源傳送至該腔室； 該前驅物包括一金屬或一類金屬，且該前驅物及該反應物之至少一者包括一鹵素； 藉此允許該前驅物及該反應物形成一間隙填充流體；及， 藉此用該間隙填充流體至少部份地填充該間隙，該間隙填充流體包括該金屬或該類金屬。
  20. 一種填充一間隙之方法，該方法包括： 提供一基板，該基板包括該間隙； 提供一系統，該系統包括一第一反應室及一第二反應室； 將一前驅物提供至該第一反應室； 將一反應物提供至該第二反應室； 在該第一反應室及該第二反應室之至少一者中產生一電漿； 執行複數個沉積循環，一沉積循環包括： 將該基板移動至該第一反應室；及 將該基板移動至該第二反應室； 該前驅物及該反應物之至少一者包括一金屬或一類金屬，且該前驅物及該反應物之至少一者包括一鹵素； 藉此允許該前驅物及該反應物形成一間隙填充流體；及 藉此用該間隙填充流體至少部份地填充該間隙，該間隙填充流體包括該金屬或該類金屬。
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