TW202334501A - 沈積間隙填充流體之方法及相關系統與裝置 - Google Patents

Abstract

用一間隙填充流體填充包含在基板中之一間隙的方法及系統。間隙填充流體係在電漿中用第一前驅物及第二前驅物形成。

Description

沈積間隙填充流體之方法及相關系統與裝置

本揭露大致上係關於適於形成電子裝置之方法及系統。更特別地，本發明係關於可藉由電漿輔助沈積製程及類似製程用於在間隙、溝槽及類似物中沈積材料的方法及系統。

可流動材料或間隙填充流體通常用於在半導體裝置加工中填充小間隙或凹槽。然而，使用先前技術之基於間隙填充流體之製程僅可形成有限量之材料。此外，可能難以控制所形成材料的組成。特定言之，間隙填充流體之元素組成通常與用於相應製程之前驅物之元素組成非常類似。

先前技術嘗試控制使用基於間隙填充流體之製程形成之材料的組成的一種方式為使用電漿處理。電漿處理可適當地改變氮及氧含量，但以流動性降低為代價。電漿處理通常亦移除碳，使得用可流動製程形成高碳含量之材料可能不切實際。

本節提出之任何討論，包括問題及解決方案的討論，僅為了提供本發明背景脈絡之目的而包含在本發明中。這類討論不應視為承認本發明之任何或全部為先前已知或以其他方式構成先前技術。

本揭露之各種實施例係關於間隙填充方法、關於使用此類方法所形成之結構及裝置、以及用於進行該等方法及/或用於形成該等結構及/或裝置之設備。本發明之各種實施例中解決先前方法及系統之缺陷的方式將詳述於下。

本文尤其描述一種填充間隙之方法。該方法包括導入基板至反應室。該基板具有間隙。該方法進一步包括導入反應氣體至反應室。該反應氣體包含稀有氣體、第一前驅物及第二前驅物。第一前驅物不同於第二前驅物。該方法進一步包括在反應室中產生電漿。因此，形成至少部分地填充間隙之間隙填充流體。第一前驅物及第二前驅物具有至少50 g/mol之莫耳質量。

本文進一步描述另一種填充間隙之方法。該方法包括導入基板至反應室。該基板具有間隙。該方法進一步包括導入反應氣體至反應室。該反應氣體包含稀有氣體、第一前驅物及第二前驅物。第一前驅物不同於第二前驅物。該方法進一步包括在反應室中產生電漿。據此，形成至少部分地填充該間隙之間隙填充流體。應理解，第一前驅物及第二前驅物包含鹼金屬、鹼土金屬（alkaline earth metal）、硼（B）、鋁（Al）、碳（C）及矽（Si）中之至少一者。

以下實施例適用於前述方法中之任一者或兩者。

在一些實施例中，第一前驅物包含第一元素且第二前驅物包含第二元素。第一元素與第二元素不同。第一元素及第二元素被併入間隙填充流體中。

在一些實施例中，反應氣體進一步包含第三前驅物。第三前驅物與第一前驅物及第二前驅物不同。第三前驅物包含第三元素。第三元素與第一元素及第二元素不同。第三元素被併入間隙填充流體中。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者係選自由烴、胺（amines）、醯胺（amides）、醯亞胺（imides）、矽烷（silanes）、烷基矽烷（alkylsilanes）、矽氧烷（siloxanes）及硼氮烷（borazanes）所組成之清單。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含C；Si；Si及C；Si、C及O；Si、C及N；Si及N；Si；B及N；或C、O及N。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含金屬前驅物。該金屬前驅物包含金屬。

在一些實施例中，該金屬係選自鹼金屬、鹼土金屬（earth alkali matel）、過渡金屬、鑭系元素及後過渡金屬。

在一些實施例中，金屬前驅物係選自由以下所組成之清單：金屬鹵化物、金屬烷基（metal alkyls）、金屬烯基（metal alkenyls）、金屬芳基（metal aryls）、金屬β-二酮酸鹽（metal beta-diketonates）、金屬烷氧化物及金屬芳氧化物。

在一些實施例中，電漿間歇地產生。

在一些實施例中，電漿連續地產生。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者間歇地提供至反應室。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者連續地提供至反應室。

在一些實施例中，如本文所述之方法在至少-25℃至最多150℃之溫度下進行。

在一些實施例中，如本文所述之方法在至少500 Pa之壓力下進行。

在一些實施例中，該稀有氣體係選自由He、Ne、Ar及Kr所組成之群組。

在一些實施例中，該稀有氣體是Ar。

在一些實施例中，該方法包括固化間隙填充流體之步驟，使得固化之間隙填充流體之碳濃度相對於未固化之間隙填充流體降低。

在一些實施例中，該基板包括半導體。

在一些實施例中，如本文所述之方法包括一或多個循環。循環包括間隙填充流體形成步驟及固化步驟。該間隙填充流體形成步驟包括將該反應氣體導入反應室且在反應室中產生電漿。

本文進一步描述一種系統。該系統包含反應室。該反應室包括基板支座及上電極。該基板支座包括下電極。該系統進一步包含射頻電源，該射頻電源被配置以產生射頻功率波形。該系統進一步包含氣體注入系統，該氣體注入系統流體連接至反應室。該系統進一步包含第一前驅物氣體源，其用於將第一前驅物及視情況將載流氣體導入反應室。該系統進一步包含第二前驅物氣體源，其用於將第二前驅物及視情況將載流氣體導入反應室。該系統進一步包含排氣管。該系統進一步包含控制器，其被配置以促使該系統執行如本文所述之方法。

從以下參照附圖對某些實施例的詳細描述，這些及其他實施例對於本領域技術人員將變得顯而易見。本發明不受限於所揭示之任何特定實施例。

以下所提供之方法、結構、裝置及系統之例示性實施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，敍述具有所述特徵之多個實施例不意欲排除具有額外特徵之其他實施例或併有所述特徵之不同組合的其他實施例。例如，各種實施例係提出作為例示性實施例，並可列舉於附屬項中。除非另有註明，例示性實施例或其組件可組合或可彼此分開應用。

在本揭露中，「氣體（gas）」可包括在常溫及常壓（NTP）下為氣體、汽化固體及/或汽化液體之材料，並取決於上下文可由單一氣體或氣體混合物構成。除了製程氣體之外的氣體（亦即，未通過氣體分配總成、多埠口注入系統、其他氣體分配裝置、或類似者所導入的氣體）可用於例如密封反應空間，並可包括密封氣體，諸如鈍氣。在一些情況下，用語「前驅物」可指參與化學反應並產生另一化合物之化合物，尤指構成膜基質或膜之主幹之化合物；用語「反應物」可與用語「前驅物」互換使用。

在一些實施例中，用語「反應物」係指一氣體，其能與前驅物起反應及/或相互作用，以形成如本文所述之可流動之間隙填充層。該反應物可活化前驅物之寡聚合作用。該反應物可以是一催化劑。雖然該反應物在該間隙填充流體之形成期間確實與該前驅物相互作用，該反應物不必然必須被併入於所形成之該間隙填充流體中。換言之，在一些實施例中，該反應物被併入該間隙填充流體中；但在其他實施例中，該反應物沒有或實質上沒有被併入該間隙填充流體中。可能的反應物包括稀有氣體，其可被帶至激發態，尤其是由電漿（例如：He及Ar，以及其他氣體，比如H ₂）所誘發的激發態，例如離子及/或自由基。如本文所用之用語「反應物」之替代表述可包括「前驅物」、「氣體混合物」、「一或多種其他氣體」及「包含一或多種其他氣體之氣體混合物」。

在一些實施例中，用語「基板」可指任何一或多個底層材料，其能夠用以形成裝置、電路、或薄膜，或於其上形成裝置、電路或薄膜。基板可包括塊材，諸如矽（例如單晶矽，例如（100）Si）、其他IV族材料（諸如鍺）、或其他半導體材料（諸如II-VI族或III-V族半導體），且可包括上覆或下伏於該塊材的一或多層。

當理解的是，本文所用之例如「沈積」及類似用語可指經由中間可流動階段而從氣相至固相變化的相變。實際上，用語「沈積」之含義可包括自氣相至液相之相變，且可包括氣態反應物形成液態、類液態或固化之流體的過程。因此，用語「沈積」之含義可涵蓋類似用語，例如冷凝或形成。

再者，在本發明中，一變數之任兩個數字可構成該變數之一可工作範圍，且所指示之任何範圍可包括或排除端值。此外，所指示的變數之任何數值（不管該些數值是否冠以「約」來表示）可指精確值或近似值並包括等效值，且可指平均值、中間值、代表值、多數值等。此外，在本發明中，在一些實施例中，用語「含有」、「所構成」及「具有」獨立意指「通常或廣泛包含」、「包含」、「基本上所組成」或「所組成」。在本發明的一些實施例中，任何已界定之意義不必然排除尋常及慣用的意義。

如本文所用，用語「包含」指所包括的某些特徵，但不排除其他特徵之存在，只要其不會使得申請專利範圍變得不可實施即可。在一些實施例中，用語「包含」包括「由……所組成」。

如本文所使用，用語「由……所組成」指示除了跟隨所述措辭的特徵，無進一步特徵存在於設備/方法/產品中。當用語「由…組成」被用來指稱一化合物、物質或物質組成物時，其係指該化合物、物質或物質組成物僅包括所列舉的組分。儘管如此，在一些實施例中，該化合物、物質或物質組成物可包括除所列成分之外作為微量之元素或雜質的其他成分。

在一些實施例中，用語「間隙填充流體」亦稱為「可流動之間隙填充物」，可指一寡聚物，其在沈積於基板上之條件下為液體且具有交聯且形成固體膜之能力。

在一些實施例中，用語「填充能力」可指實質上不產生孔洞（例如：無約5 nm或更大之直徑尺寸的孔洞）及接縫（例如：無約5 nm或更大之長度的接縫）的間隙填充能力，其中可觀測到層由下而上無接縫/無孔洞地生長。在一些實施例中，間隙底部處之生長可比間隙側壁上之生長及具有該間隙之頂面上之生長快至少約1.5倍。具有填充能力之膜可被視為「可流動膜」或「黏性膜」。薄膜之可流動或黏性行為時常表現在一溝槽底部的一凹面。

在本發明中，相鄰突出結構之間的凹槽及任何其他凹槽樣式可稱為「溝槽」。亦即，溝槽可指包括孔/洞之任何凹槽樣式。在一些實施例中，溝槽之寬度可為約5 nm至約150 nm，或約30 nm至約50 nm，或約5 nm至約10 nm，或約10 nm至約20 nm，或約20 nm至約30 nm，或約50 nm至約100 nm，或約100 nm至約150 nm。當溝槽之長度及寬度實質上相同時，其可被稱為孔或洞。孔或貫孔一般具有約20 nm至約100 nm的寬度。在一些實施例中，溝槽之深度為約30 nm至約100 nm，且通常為約40 nm至約60 nm。在一些實施例中，溝槽之深寬比為約2至約10，且通常為約2至約5。溝槽之尺寸可隨製程條件、膜組成、預期的應用等因素而變化。

以下縮寫係於本文中使用： ^tBu代表三級丁基， ⁱPr代表異丙基，Me代表甲基，Et代表乙基，thd代表2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸鹽（2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionate），mmp代表1-甲氧基-2-甲基-2-丙醇鹽（1-methoxy-2-methyl-2-propoxide），hfac代表六氟乙醯丙酮酸鹽（hexafluoroacetylacetonate），Np代表新戊基（neopentyl），acac代表乙醯丙酮酸鹽（acetylacetonate），AMD代表乙醯脒鹽（acetamidinate）， ^tBu ₂DAD代表1,4-二-三級丁基-1,3-二氮雜丁二烯（1,4-di-tert-butyl-1,3-diazadiene），py代表2,4-戊二酮酸鹽（2,4-pentanedionate）。

當本發明提供一特定製程條件時，它們係供1公升之反應室體積及供300毫米晶圓之用。所屬技術領域中具有通常知識者可理解這些數值能被輕易擴展到其他反應室體積及晶圓尺寸。

本文中描述一種用於填充間隙之方法。該方法包括導入基板至反應室。適當地，基板可包括半導體。該基板具有間隙。該方法進一步包括導入反應氣體至該反應室。該反應氣體包含稀有氣體、第一前驅物及第二前驅物。在一些實施例中，該稀有氣體係選自由He、Ne、Ar及Kr所組成之群組。在一些實施例中，該稀有氣體包含Ar。

第一前驅物不同於第二前驅物。在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物之莫耳質量為至少50 g/mol。另外或替代地，且在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物可包含鹼金屬、鹼土金屬（alkaline earth metal）、硼（B）、鋁（Al）、碳（C）及矽（Si）中之一或多者。適合的鹼金屬包括Li、Na、K、Rb、及Cs。適合的鹼土金屬包括Be、Mg、Ca、Sr、及Ba。

該方法進一步包括在該反應室中產生電漿。有利地，可在將第一前驅物及第二前驅物導入至反應室中的同時在反應室中產生電漿。因此，形成至少部分地填充間隙之間隙填充流體。該間隙填充流體可應用於各種半導體裝置之製造程序中，包括但不限於3D交叉點記憶體裝置中的單元隔離、自對準通孔、虛設閘極、反色調圖案化、PC RAM隔離、切割硬光罩、及DRAM儲存節點觸點（SNC）隔離。

在一些實施例中，該方法包括以間隙填充流體完全地填滿該間隙。在一些實施例中，該方法包括以間隙填充流體填充該間隙而未形成孔洞或接縫。換言之，在一些實施例中，本方法之沈積係持續到該間隙被具有填充能力的一材料完全填滿為止，且所填充的間隙中實質上未形成孔洞或接縫。孔洞或接縫之存在或不存在可例如藉由在掃描穿隧式電子顯微鏡中研究所形成之材料來觀測。

在一些實施例中，在形成該間隙填充流體的同時，第一前驅物、第二前驅物及稀有氣體以外的氣體皆不被導入至反應室。

有利地，藉由改變提供至反應室之第一前驅物及第二前驅物的相對量來控制間隙填充流體的組成。因此，在一些實施例中，第一前驅物以第二前驅物提供至反應室之流量的至少0.01倍至最多100倍之流量提供至反應室。

應理解，如文中提及之所有流量及流量比率係指標準條件下之體積流量及流量比率。

在一些實施例中，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。

在一些實施例中，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。

在一些實施例中，間隙之長度是從至少10 nm至最多10,000 nm，或至少20 nm至最多5,000 nm，或從至少40 nm至最多2,500 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。

在一些實施例中，該間隙填充流體延伸到一特定間隙之距離等於該間隙之寬度之至少1.0倍至最多10.0倍。在一些實施例中，該間隙填充流體延伸到一特定間隙之距離等於該間隙的寬度之至少1.5至最多9.0倍。在一些實施例中，該間隙填充流體延伸到一特定間隙之距離等於該間隙的寬度之至少2.0至最多8.0倍。在一些實施例中，該間隙填充流體延伸到一特定間隙之距離等於該間隙的寬度之至少3.0至最多6.0倍。在一些實施例中，該間隙填充流體延伸到一特定間隙之距離等於該間隙的寬度之至少4.0至最多6.0倍。在一些實施例中，該間隙填充流體延伸到一特定間隙之距離等於該間隙的寬度之約5.0倍。換言之，在一些實施例中，該間隙填充流體將該間隙填充至從間隙底部起算之前述任一距離。

在一些實施例中，第一前驅物包含第一元素且第二前驅物包含第二元素。第一元素與第二元素不同。此外，第一元素及第二元素被併入間隙填充流體中。

在一些實施例中，第一元素及第二元素中之至少一者係選自Si、C、O、N、及B。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含金屬前驅物。因此，在一些實施例中，第一前驅物包含金屬前驅物。額外或替代地，第二前驅物可包含金屬前驅物。在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物包含金屬前驅物。應理解，金屬前驅物包含金屬。因此，在一些實施例中，第一元素及第二元素中之至少一者包含金屬。

在一些實施例中，第一元素及第二元素中之至少一者包含金屬，諸如過渡金屬、後過渡金屬、或稀土金屬。

在一些實施例中，第一元素及第二元素中之至少一者為過渡金屬。適合的過渡金屬包括Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Lu、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、及Hg。在一些實施例中，過渡金屬係選自Ti、Zr、Hf、Ta、V、及Mo。

在一些實施例中，第一元素及第二金屬中之至少一者為後過渡金屬。適合的後過渡金屬包括Al、Ga、In、Sn、Tl、Pb、及Bi。

在一些實施例中，第一元素及第二元素中之至少一者為稀土金屬。適合的稀土元素包括鑭系元素，諸如La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、及Yb。

因此，在一些實施例中，第一前驅物包含Ti且第二前驅物包含Si及C。因此，可形成包含Ti、Si及C之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物包含Ti且第二前驅物包含Si、O及C。因此，可形成包含Ti、Si、O及C之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物包含Ta且第二前驅物包含Si及C。因此，可形成包含Ta、Si及C之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物包含Ta且第二前驅物包含Si、O及C。因此，可形成包含Ta、Si、O及C之間隙填充流體。

在一些實施例中，金屬前驅物係選自由以下所組成之清單：金屬鹵化物、金屬烷基、金屬烯基、金屬芳基、金屬β-二酮酸鹽、金屬烷氧化物及金屬芳氧化物。

在一些實施例中，金屬前驅物係均配前驅物（homoleptic precursor）。

在一些實施例中，金屬前驅物係混配前驅物（heteroleptic precursor）。例如，前驅物可包含兩個不同的烷基配位體、或兩個不同的芳族配位體、或兩個不同的β-二酮酸鹽配位體、或兩個不同的烷氧化物配位體、或兩個不同的芳氧化物配位體。在一些實施例中，金屬前驅物包含第一配位體及第二配位體，其中第一配位體及第二配位體各自含有第一官能基及第二官能基，其中該第一官能基與該第二官能基不同。

在一些實施例中，第一前驅物包含金屬烷基（metal alkyl），諸如均配金屬烷基（metal alkyl）。金屬烷基之實例包括甲基、乙基、丙基、丁基及戊基。例示性丁基為異丁基。

在一些實施例中，第一前驅物包含金屬烷基胺（metal alkyamine），諸如均配金屬烷基胺（homoleptic metal alkylamine）。金屬烷基胺之實例包括甲胺、乙胺、丙胺及丁胺。例示性金屬烷基胺為肆（二甲胺基）鈦。

在一些實施例中，第二前驅物包含經烷基取代之苯，諸如具有1、2、3、4、5或6個烷基取代基之苯。適合的烷基取代基包括甲基、乙基、丙基、丁基及戊基。例示性經烷基取代之苯為甲苯。

在一些實施例中，第一前驅物包含金屬烷基胺，諸如肆（二甲胺基）鈦（tetrakis（dimethylamino）titanium）、肆（二甲胺基）鉿（tetrakis（dimethylamino）hafnium）及肆（二甲胺基）鋯（tetrakis（dimethylamino）zirconium）；且第二前驅物包含經烷基取代之苯，諸如甲苯。

在一些實施例中，第一前驅物包含金屬前驅物，例如金屬烷基胺，諸如肆（二甲胺基）鈦，或金屬鹵化物，諸如TiCl ₄；且第二前驅物包含矽氮烷，諸如雙（二矽烷基胺基）矽烷（bis（disilylamino）silane）。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鉭前驅物。適合的鉭前驅物包括鉭烷基胺，諸如包含至少兩個不同烷基胺配位體之鉭烷基胺。換言之，且在一些實施例中，鉭前驅物為混配烷基胺。適合的鉭烷基胺包括參（二乙基醯胺基）（三級丁基醯亞胺基）鉭（V） （Tris（diethylamido）（tert-butylimido）tantalum（V））。當此類鉭烷基胺與包含經烷基取代之芳烴（諸如甲苯）之第二前驅物組合時可尤其適合。據此，可形成包含Ta、N及C之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一或第二前驅物包含矽氧烷。在一些實施例中，該矽氧烷包含一或多個烷基取代基。在一些實施例中，該矽氧烷包含一或多個烷氧基取代基。在一些實施例中，矽氧烷包含一或多個烷基及一或多個烷氧基取代基。在一些實施例中，矽氧烷包含1,1,3,3-四甲基-1,3-二甲氧基二矽氧烷（1,1,3,3-tetramethyl-1,3-dimethoxydisiloxane）或其異構物。當此類矽氧烷與包含經烷基取代之芳烴（諸如甲苯）之第二前驅物組合時可尤其適合。據此，可形成包含Si、O及C之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一或第二前驅物包含經烷基胺取代之鹵化烷或鹵化烯，諸如經烷基胺取代之氟化烷或氟化烯。經烷基胺取代之烷烴之實例包括 N, N-二乙基-（1,1,2,3,3,3-六氟丙基）胺（ N, N-diethyl-（1,1,2,3,3,3-hexafluoropropyl）amine）。經烷基胺取代之烯烴之實例包括 N, N-二乙基-（ E）-五氟丙烯胺（ N, N-diethyl-（ E）-pentafluoropropenylamine）。此類前驅物可適於與如本文所述之鉭前驅物組合。據此，可適當地形成包含N、C及Ta之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鋰前驅物。適合的鋰前驅物包括諸如Li（O ^tBu）之烷氧化物、諸如Li（thd）之β二酮酸鹽、及諸如LiN（SiMe ₃） ₂之烷基矽烷胺、諸如LiOSiMe ₃之烷基矽醇化物、及諸如LiN（SiMe ₃） ₂之烷基矽烷胺化物。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鈹前驅物。適合的鈹前驅物包括烷基，諸如Be（Me） ₂及Be（Et） ₂。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含硼前驅物。適合的硼前驅物包括諸如B（NMe ₂） ₃及B（NEtMe） ₃之烷基胺、諸如B（OMe） ₃之烷氧化物及諸如BCl ₃、及BBr ₃之鹵化物。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含碳前驅物。適合的碳前驅物包括鹵化物，諸如CBr ₄及CCl ₃。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鈉前驅物。適合的鈉前驅物包括諸如Na（O ^tBu）之烷氧化物、諸如NaOSiMe ₃之烷基矽醇化物、及諸如Na（thd）之β-二酮酸鹽。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鎂前驅物。適合的鎂前驅物包括諸如Mg（EtCp） ₂之經烷基取代之環二烯基、諸如Mg（thd） ₂之β-二酮酸鹽、及諸如MgCp ₂之未經取代之環二烯基。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鋁前驅物。適合的鋁前驅物包括諸如AlCl ₃之鹵化物、諸如AlMe ₃之烷基、諸如Al（O ⁱPr） ₃之烷氧化物、諸如Al（ ⁱPrAMD）Et ₂之脒鹽、諸如Al（NEt ₂） ₂（C ₃H ₆NMe ₂）及Al（NEt ₂） ₃之烷基胺、諸如1-甲氧基-2-甲基-2-丙氧化物之烷氧化物、及諸如AlMe ₂Cl之混配前驅物。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含矽前驅物。適合的矽前驅物包括諸如Si ₂Cl ₆之鹵矽烷、諸如二矽烷及三矽烷之高階矽烷、諸如N（Si ₂H ₅） ₃之矽烷胺、及諸如SiCl ₂Me ₂之混配前驅物。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含磷前驅物。適合的磷前驅物包括諸如PCl ₃之鹵化物及諸如POCl ₃之氧鹵化物。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鉀前驅物。適合的鉀前驅物包括烷氧化物，諸如KO ^tBu。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鈣前驅物。適合的鈣前驅物包括諸如Ca（hfac） ₂及Ca（thd） ₂之β-二酮酸鹽、及諸如Ca（iPr ₃Cp） ₂之經烷基取代之環二烯。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鈧前驅物。適合的鈧前驅物包括諸如Sc（iPrCp） ₃及ScCp ₃之經取代或未經取代之環二烯、及諸如Sc（MeCp） ₂（Me ₂pz）之混配前驅物。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鈦前驅物。適合的鈦前驅物包括諸如TiCl ₄之鹵化物、諸如Ti（Np） ₄之烷基、及諸如Ti（Et ₂） ₄之烷基胺。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含釩前驅物。適合的釩前驅物包括諸如VO（acac） ₂之β二酮酸鹽、諸如V（NEt ₂） ₄之烷基胺、諸如V（ ⁱPrAMD） ₃之脒鹽、諸如VO（O ⁱPr） ₃之烷氧化物、及諸如VCl ₄之鹵化物。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鉻前驅物。適合的鉻前驅物包括諸如Cr（acac） ₃之β-二酮酸鹽及諸如CrO ₂Cl ₂之鹵化物。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含錳前驅物。適合的錳前驅物包括諸如Mn（EtCp） ₂及Mn（MeCp） ₂之經烷基取代之環二烯基、諸如Mn（ ^tBuAMD） ₂之脒鹽、及諸如Mn（thd） ₃之β-二酮酸鹽。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鐵前驅物。適合的鐵前驅物包括諸如Fe（ ^tBuAMD） ₂之脒鹽、諸如Fe（acac） ₃之β-二酮酸鹽、及諸如Fe（Cp） ₂之環二烯基。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鈷前驅物。適合的鈷前驅物包括諸如Co（ ^tBu ₂DAD） ₂之二氮雜丁二烯、諸如Co（CpEt） ₂之經烷基取代之環二烯、及諸如Co ₂（CO） ₈之羰基。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鎳前驅物。適合的鎳前驅物包括諸如Ni（acac） ₂之β-二酮酸鹽、諸如Ni（Cp） ₂之環二烯基、及諸如Ni（acac） ₂（py） ₂之混配前驅物。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含銅前驅物。適合的銅前驅物包括諸如Cu（acac） ₂之β-二酮酸鹽及諸如[Cu（iPrAMD）] ₂之脒鹽。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鋅前驅物。適合的鋅前驅物包括諸如ZnEt ₂之烷基及諸如ZnCl ₂之鹵化物。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鎵前驅物。適合的鎵前驅物包括諸如Ga（acac） ₃之β-二酮酸鹽、諸如Ga（CpMe ₅）之經烷基取代之環二烯基、及諸如GaMe ₃及GaEt ₃之烷基。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鍺前驅物。適合的鍺前驅物包括諸如二鍺烷之鍺烷、諸如四氯鍺烷之鹵鍺烷、及諸如二乙基鍺烷之烷基鍺烷。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含銣前驅物。適合的銣前驅物包括諸如RbO ^tBu之烷氧化物。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鍶前驅物。適合的鍶前驅物包括諸如Sr（Cp ⁱPr ₃） ₂之經烷基取代之環二烯基。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含釔前驅物。適合的釔前驅物包括諸如Y（Cp ⁱPr ₃） ₂之經烷基取代之環二烯基及諸如Y（EtCp） ₂（ ⁱPr ₂AMD）之混配前驅物。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鋯前驅物。適合的鋯前驅物包括諸如Zr（NEtMe） ₄之烷基胺及諸如Zr（O ^tBu） ₄之烷氧化物。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鈮前驅物。適合的鈮前驅物包括諸如Nb（N ^tBu）（NEt ₂） ₂（Cp）之混配前驅物、諸如Nb（OEt） ₅之烷氧化物、及諸如NbCl ₅之鹵化物。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鉬前驅物。適合的鉬前驅物包括諸如MoCl ₅之鹵化物、諸如Mo（CO） ₆之羰基、及諸如MoCp（CO） ₂（NO）之混配前驅物。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含釕前驅物。適合的釕前驅物包括諸如Ru（CpEt） ₂及Ru（CpEtMe） ₂之經烷基取代之環二烯基。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含銠前驅物。適合的銠前驅物包括諸如Rh（acac） ₃之β-二酮酸鹽。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鈀前驅物。適合的鈀前驅物包括諸如Pd（hfac） ₂之β-二酮酸鹽。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含銀前驅物。適合的銀前驅物包括諸如Ag（hfac）（PMe ₃）之混配前驅物。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鎘前驅物。適合的鎘前驅物包括諸如CdMe ₂之烷基。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含銦前驅物。適合的銦前驅物包括諸如In（acac） ₃之β-二酮酸鹽。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含錫前驅物。適合的錫前驅物包括諸如SnCl ₄之鹵化物。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含銫前驅物。適合的銫前驅物包括諸如CsO ^tBu之烷氧化物。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鋇前驅物。適合的鋇前驅物包括諸如Ba（CpMe ₅） ₂之經烷基取代之環二烯基。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鑭前驅物。適合的鑭前驅物包括諸如La（Cp） ₃及La（CpEt） ₃之經烷基取代或未經取代之環二烯基。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鈰前驅物。適合的鈰前驅物包括諸如Ce（thd） ₄之β-二酮酸鹽及諸如Ce（ ⁱPrCp） ₃之經烷基取代之環二烯基。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鐠前驅物。適合的鐠前驅物包括諸如Pr（Cp ⁱPr） ₃之經烷基取代之環二烯基。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含釹前驅物。適合的釹前驅物包括諸如Nd（thd） ₃之β-二酮酸鹽。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含釤前驅物。適合的釤前驅物包括諸如Sm（thd） ₃之β-二酮酸鹽。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含銪前驅物。適合的銪前驅物包括諸如Eu（thd） ₃之β-二酮酸鹽。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含釓前驅物。適合的釓前驅物包括諸如Gd（CpMe） ₃之經烷基取代之環二烯基。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鋱前驅物。適合的鋱前驅物包括諸如Tb（thd） ₃之β-二酮酸鹽。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鏑前驅物。適合的鏑前驅物包括諸如Dy（thd） ₃之β-二酮酸鹽。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鈥前驅物。適合的鈥前驅物包括諸如Ho（thd） ₃之β-二酮酸鹽。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鉺前驅物。適合的鉺前驅物包括諸如Er（thd） ₃之β-二酮酸鹽。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含銩前驅物。適合的銩前驅物包括諸如TmCp ₃之環二烯基。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鐿前驅物。適合的鐿前驅物包括諸如Yb（MeCp） ₃之經烷基取代之環二烯基。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鎦前驅物。適合的鎦前驅物包括諸如Lu（O ⁱPr） ₃之烷氧化物。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鉿前驅物。適合的鉿前驅物包括諸如Hf（NEtMe） ₄之烷基胺。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鉭前驅物。適合的鉭前驅物包括諸如TaCl ₅之鹵化物。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鎢前驅物。適合的鎢前驅物包括諸如WCl ₆之鹵化物。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含錸前驅物。適合的錸前驅物包括諸如ReCl ₅之鹵化物。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鋨前驅物。適合的鋨前驅物包括諸如OsCp ₂之環二烯基。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含銥前驅物。適合的銥前驅物包括諸如Ir（acac） ₃之β-二酮酸鹽。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鉑前驅物。適合的鉑前驅物包括諸如Pt（acac） ₂之β-二酮酸鹽。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含金前驅物。適合的金前驅物包括諸如Au（PMe ₃）Me ₃之混配前驅物。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含汞前驅物。適合的汞前驅物包括諸如HgMe ₂之烷基。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鉈前驅物。適合的鉈前驅物包括諸如Tl（acac）之β-二酮酸鹽。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鉛前驅物。適合的鉛前驅物包括諸如PbPh ₄之具有芳族配位體之前驅物。

在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包含鉍前驅物。適合的鉍前驅物包括諸如BiCl ₃之鹵化物。

在一些實施例中，反應氣體進一步包含第三前驅物。應理解，該第三前驅物不同於第一前驅物及第二前驅物。第三前驅物包含第三元素。第三元素與第一元素及第二元素不同。當反應氣體進一步包含第三前驅物時，在一些實施例中，第三元素可併入間隙填充流體中。

在一些實施例中，第三前驅物係選自被列為可能之第一前驅物或第二前驅物的任一前驅物。

在一些實施例中，第三元素係選自Si、C、O、N、及B。

在一些實施例中，第三元素為金屬，諸如過渡金屬、後過渡金屬或稀土金屬。

在一些實施例中，第三元素為過渡金屬。適合的過渡金屬包括Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、P、Ag、Cd、Lu、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、及Hg。

在一些實施例中，第三元素為後過渡金屬。適合的後過渡金屬包括Al、Ga、In、Sn、Tl、Pb、及Bi。

在一些實施例中，第三元素為稀土金屬。適合的稀土元素包括鑭系元素，諸如La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、及Yb。

在一些實施例中，第三前驅物包含氨。在一些實施例中，第一前驅物包含矽氮烷，諸如具有式

之矽氮烷，第二前驅物包含經烷基取代之苯，諸如甲苯，且第三前驅物包含氨。

在一些實施例中，反應氣體進一步包含第四前驅物、第五前驅物或進一步前驅物。例如，反應氣體可含有多個金屬前驅物。應理解，第四前驅物、第五前驅物或進一步前驅物彼此不同，且其不同於第一前驅物、第二前驅物、及第三前驅物。在一些實施例中，第四前驅物、第五前驅物或進一步前驅物係選自本文中列為可能之第一前驅物或第二前驅物的任一前驅物。

在一些實施例中，第一前驅物包含碳前驅物，諸如經烷基取代之苯，諸如甲苯；第二前驅物包含鈦前驅物，諸如肆（二甲基醯胺基）鈦，且第三前驅物包含鉭前驅物，諸如參（二乙基醯胺基）（三級丁基醯亞胺基）鉭。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者係選自由烴、胺、醯胺、醯亞胺、矽烷、烷基矽烷、矽氧烷及硼氮烷所組成之清單。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含矽前驅物。在一些實施例中，矽前驅物包含矽及鹵素。在一些實施例中，矽前驅物之通式為Si _nH _2n+2-mX _m，其中X是鹵素，n是從至少1至最多3，且m是從至少1至最多2n+2。在一些實施例中，該鹵素係選自F、Cl、Br及I。換言之，在一些實施例中，該矽前驅物是鹵化矽烷。在一些實施例中，該矽前驅物之通式為Si _nH _2n+2-mI _m，其中n是從至少1至最多3，且m是從至少1至最多2n+2。5. 在一些實施例中，該矽前驅物包含二碘矽烷（SiI ₂H ₂）。在一些實施例中，該矽前驅物係由二碘矽烷（SiI ₂H ₂）組成。在一些實施例中，該矽前驅物包含或實質上係由矽、氫及一或多個鹵素所組成。當理解的是，當該矽前驅物係由某些成分組成時，其他成分可能在一些實施例中仍以小量存在，例如：以污染物的形式存在。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含碳前驅物。在一些實施例中，該碳前驅物包含碳及氫。適合的碳前驅物包括經取代或未經取代之芳族烴，例如烷基苯，諸如甲苯及1,2,4-三甲基苯。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含矽氮烷，諸如三矽烷基胺或雙（二矽烷基胺基）矽烷。在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含經烷基取代之矽氮烷，諸如雙（二乙胺基）矽烷。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含鹵矽烷，諸如氟矽烷、氯矽烷、溴矽烷、或碘矽烷。在一些實施例中，鹵矽烷包含六氯二矽烷。據此，可形成包含Si之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含烷基矽烷基亞磷酸鹽，諸如三甲基矽烷基亞磷酸鹽。據此，可形成包含Si、O、C及P之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含烷基矽烷基硼酸鹽，諸如三甲基矽烷基硼酸鹽。據此，可形成包含Si、O、C及B之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含矽烷，諸如三矽烷。據此，可形成包含Si之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含硼氮炔（borazine）。據此，可形成包含B、N及H之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含矽氮烷（silazane），諸如具有下式之化合物： 。據此，可形成包含Si及N之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含經烷基取代之苯，諸如甲苯。據此，可形成包含C之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含環狀二烯，諸如環戊二烯。據此，可形成包含C之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含經烷基取代之環狀矽氮烷，諸如六甲基環三矽氮烷（hexamethylcyclotrisilazane）。據此，可形成包含Si、C及N之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含經烷基取代之直鏈矽氮烷，諸如六甲基二矽氮烷（hexamethyldisilazane）。據此，可形成包含Si、C及N之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含經烷基及烷基矽烷基取代之肼，諸如1,1-雙（二甲基矽烷基）-2,2-二甲基肼（1,1-bis（dimethylsilyl）-2,2-dimethylhydrazine）。據此，可形成包含Si、C及N之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含經烷基取代之矽烷，諸如三甲基矽烷。據此，可形成包含Si及C之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含經烷基及烯基取代之矽烷，諸如二甲基二乙烯基矽烷。據此，可形成包含Si及C之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含經烷基取代之矽烷，諸如六甲基二矽烷。據此，可形成包含Si及C之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含鹵矽烷，諸如二碘矽烷或六氯二矽烷。據此，可形成包含Si之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含硼氮炔。據此，可形成包含B及N之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含含Si及N之化合物，諸如三矽烷胺、N,N,N',N'-四矽烷基-矽烷二胺（N,N,N',N'-tetrasilyl-silanediamine）、或（SiH ₃） ₂-N-SiH ₂-NH-SiH ₂-N-（SiH ₃） ₂。據此，可形成包含Si及N之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含經烷基胺及烷基取代之環矽氧烷，諸如2-二乙胺基-2,4,6,8-四甲基環四矽氧烷（2-diethylamino-2,4,6,8-tetramethylcyclotetrasiloxane）。據此，可形成包含Si、O、C及N之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含經烷基取代之環矽氧烷，諸如八甲基環四矽氧烷（octamethylcyclotetrasiloxane）、2,4,6,8-四甲基環四矽氧烷（2,4,6,8-tetramethylcyclotetrasiloxane）、或十甲基環戊矽氧烷（decamethylcyclopentasiloxane）。據此，可形成包含Si、O及C之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含三級胺，該三級胺包含一或多個烷基鏈及一或多個鹵烷基鏈。此類化合物之實例包括N,N-二乙基-（1,1,2,3,3,3-六氟丙基）胺（N,N-diethyl-（1,1,2,3,3,3-hexafluoropropyl）amine）及N,N-二乙基-（E）-五氟丙烯胺（N,N-diethyl-（E）-pentafluoropropenylamine）。因此，可形成包含C、N及鹵素（諸如F）之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含經烷基、烷氧基及烯基取代之矽烷，諸如二甲氧基甲基乙烯基矽烷。據此，可形成包含Si、O及C之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含不飽和環狀烴，諸如環戊二烯。據此，可形成包含C之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含不飽和脂族烴，諸如乙烯。據此，可形成包含C之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含鹵化硼氮炔，諸如六氯硼氮炔。據此，可形成包含B及N之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含直鏈或環狀高階矽烷，諸如三矽烷、新戊矽烷、四矽烷、新戊矽烷、或環己矽烷。據此，可形成包含Si之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含直鏈或環狀矽氧烷，諸如十二甲基六矽氧烷。據此，可形成包含Si、O及C之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含環狀或直鏈矽氮烷，諸如六甲基二矽氮烷。據此，可形成包含Si、N及C之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含有機矽化合物，該有機矽化合物包含一或多個烷基取代基，且視情況包含一或多個不飽和鍵，諸如1,1-甲基乙烯基二矽烷。據此，可形成包含Si及C之間隙填充流體。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含碳（C）。在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含矽烷（Si）。在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含Si及C。在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含Si、C及氧（O）。在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含Si、C及氮（N）。在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含Si及N。在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含N及硼（B）。在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者包含C、O及N。

有利地，採用包含B、N及H之第一前驅物及包含C、O、N及H之第二前驅物可允許形成包含B、N、C、O及H之間隙填充流體。本發明方法可尤其有利於控制此類間隙填充流體之組成。

有利地，採用包含Si及H之第一前驅物及包含C、O、N及H之第二前驅物可允許形成包含Si、C、O、N及H之間隙填充流體。本發明方法可尤其有利於控制此類間隙填充流體之組成。

有利地，採用包含Si及H之第一前驅物及包含B、N及H之第二前驅物可允許形成包含Si、B、N及H之間隙填充流體。本發明方法可尤其有利於控制此類間隙填充流體之組成。

有利地，採用包含Si、N及H之第一前驅物及包含C、O、N及H之第二前驅物可允許形成包含Si、N、C、O及H之間隙填充流體。本發明方法可尤其有利於控制此類間隙填充流體之組成。

有利地，採用包含Si、N及H之第一前驅物及包含B、N及H之第二前驅物可允許形成包含Si、B、N及H之間隙填充流體。本發明方法可尤其有利於控制此類間隙填充流體之組成。

有利地，採用包含Si、N及H之第一前驅物及包含Si及H之第二前驅物可允許形成包含Si、N及H之間隙填充流體。本發明方法可尤其有利於控制此類間隙填充流體之組成。

有利地，採用包含Si、C、N及H之第一前驅物及包含C、O、N及H之第二前驅物可允許形成包含Si、C、N、O及H之間隙填充流體。本發明方法可尤其有利於控制此類間隙填充流體之組成。

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有利地，採用包含C及H之第一前驅物及包含C、O、N及H之第二前驅物可允許形成包含C、O、N及H之間隙填充流體。本發明方法可尤其有利於控制此類間隙填充流體之組成。

有利地，採用包含C及H之第一前驅物及包含B、N及H之第二前驅物可允許形成包含B、C及N之間隙填充流體。本發明方法可尤其有利於控制此類間隙填充流體之組成。

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有利地，採用包含C及H之第一前驅物及包含Si、C、N及H之第二前驅物可允許形成包含Si、C、N及H之間隙填充流體。本發明方法可尤其有利於控制此類間隙填充流體之組成。

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有利地，採用包含Si、C及H之第一前驅物及包含Si、N、C及H之第二前驅物可允許形成包含Si、N、C及H之間隙填充流體。本發明方法可尤其有利於控制此類間隙填充流體之組成。

有利地，採用包含Si、C及H之第一前驅物及包含Si、C、O及H之第二前驅物可允許形成包含Si、C、O及H之間隙填充流體。本發明方法可尤其有利於控制此類間隙填充流體之組成。

有利地，採用包含Si、C及H之第一前驅物及包含C及H之第二前驅物可允許形成包含Si、C及H之間隙填充流體。本發明方法可尤其有利於控制此類間隙填充流體之組成。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者係藉助於載流氣體，亦即作為挾帶前驅物之氣體，及/或作為一額外氣體，被供應至反應室。在一些實施例中，提供該載流氣體之流量係至少0.2到最多2.0 slpm、或從至少0.3到最多1.5 slpm、或從至少0.4到最多1.0 slpm、或從至少0.5到最多0.7 slpm。這些例示性載流氣體之流量是用在當該基板是一300毫米晶圓之情況。其他晶圓尺寸之流量可從這些流量中被輕易地推導出來。例示性載流氣體包括稀有氣體，諸如He、Ne、Ar及Kr。當理解的是，載流氣體是指一種會承載或挾帶一前驅物至該反應室的氣體。示例性載流氣體包括一稀有氣體，例如：氬。

在一些實施例中，反應氣體進一步包含H ₂。當理解的是，諸如氬氣之稀有氣體實質上未被併入該間隙填充流體中。儘管如此，當該反應氣體包含H ₂時，氫可能會被併入該間隙填充流體中。

在一些實施例中，本發明方法包括間歇地提供第一前驅物、第二前驅物或第三前驅物中之至少一者至反應空間，且連續地施加一電漿。因此，在一些實施例中，使用連續電漿而非電漿脈衝。在一些實施例中，本發明方法涉及間歇地提供第一前驅物、第二前驅物或第三前驅物中之至少一者至反應空間，且間歇地產生電漿。

在一些實施例中，第一前驅物、第二前驅物及第三前驅物中之至少一者連續地提供至該反應室，而電漿間歇地產生。

在一些實施例中，本發明方法包括連續地提供第一前驅物、第二前驅物及第三前驅物中之至少一者至該反應室，且在該反應室中，例如經由施加RF功率連續地產生電漿，同時形成該間隙填充流體。

在一些實施例中，電漿間歇地產生。在一些實施例中，脈衝電漿（例如：脈衝式射頻電漿）在反應室中產生。因此，該方法包括複數個循環，循環包括脈衝導通的電漿及脈衝關閉的電漿。在一些實施例中，脈衝導通的電漿持續從至少0.7秒至最多2.0秒，例如：從至少0.7秒至最多1.5秒。在一些實施例中，脈衝關閉的電漿持續從至少0.7秒至最多2.0秒，例如：從至少0.7秒至最多1.5秒。

在一些實施例中，電漿連續地產生。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者間歇地提供至反應室。

在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者連續地提供至反應室。

有利地，藉助於本文所述方法之一實施例形成的間隙填充流體之元素組成及物理性質可藉由控制脈衝時間、脈衝間間隔持續時間、前驅物流量、電漿參數、源溫度、載流氣體流量及類似者來控制。

在一些實施例中，形成該間隙填充流體包括執行一循環沈積製程。該循環沈積製程包括執行複數個沈積循環。沈積循環可包括前驅物脈衝及電漿脈衝。前驅物脈衝包括將第一前驅物、第二前驅物及第三前驅物中之至少一者導入至反應室中。電漿脈衝包括在反應室中產生電漿。因此，可形成至少在一定程度上填充間隙之間隙填充流體。若需要，沈積循環可重複一或多次，直至該間隙中形成適當量之間隙填充流體為止。

在一些實施例中，如本文所述之方法包括從至少10到最多30000個沈積循環，或從至少10到最多3000個沈積循環，或從至少10到最多1000個沈積循環，或從至少10到最多500個沈積循環，或從至少20到最多200個沈積循環，或從至少50到最多150個沈積循環，或從至少75到最多125個沈積循環，例如100個沈積循環。

在一些實施例中，前驅物脈衝及電漿脈衝係至少部分地重疊。換言之，在一些實施例中，前驅物脈衝及電漿脈衝係至少部分同時發生。在這類實施例中，循環沈積製程不包括循環內吹洗。在一些實施例中，循環沈積製程不包括循環間吹洗。

在一些實施例中，在前驅物脈衝與電漿脈衝之間不對反應室進行吹洗。然而在一些實施例中，前驅物脈衝與電漿脈衝可由一循環內吹洗所分開。請注意在此情況中，該循環內吹洗係維持充分地短暫，例如不會將該反應室中之前驅物濃度降低至可察覺的程度。換言之，吹洗步驟之持續時間及吹洗氣體之流量係被選為足夠低至能確保在該吹洗步驟完成後不是所有的前驅物皆自反應室移除。換言之，其中所使用之吹洗步驟的持續時間及吹洗氣體之流量可以是足夠低，使得整個反應室在吹洗步驟期間不會被排空。

在一些實施例中，前驅物脈衝的持續時間從至少0.25秒到最多4.0秒，或從至少0.5秒到最多2.0秒，或從至少1.0秒到最多1.5秒。

在一些實施例中，循環內吹洗的持續時間是從至少0.025秒到最多2.0秒，或從至少0.05秒到最多0.8秒，或從至少0.1秒到最多0.4秒，或從至少0.2秒到最多0.3秒。

在一些實施例中，RF導通時間（亦即：電漿脈衝之持續時間，也就是在電漿脈衝期間所提供RF功率之時間）是從至少0.5秒至最多4.0秒，或從至少0.7秒至最多3.0秒、或從至少1.0秒至最多2.0秒，或從至少1.25秒至最多1.75秒，或約1.5秒。

在一些實施例中，該循環間吹洗之持續時間從至少0.1秒至最多2.0秒，或從至少0.1至最多1.5秒，例如：1.0秒。

在一些實施例中，電漿脈衝包括於反應室中產生RF電漿。在一些實施例中，電漿脈衝期間使用至少10 W至最多500 W之電漿功率。在一些實施例中，電漿脈衝期間使用至少20 W至最多150 W之電漿功率。在一些實施例中，電漿脈衝期間使用至少30 W至最多100 W之電漿功率。在一些實施例中，電漿脈衝期間使用至少35 W至最多75 W之電漿功率。在一些實施例中，電漿脈衝期間使用至少40 W至最多50 W之電漿功率。

在一些實施例中，使用至少40 kHz至最多2.45 GHz之電漿頻率來產生電漿，或使用至少40 kHz至最多80 kHz之電漿頻率來產生電漿，或使用至少80 kHz至最多160 kHz之電漿頻率來產生電漿，或使用至少160 kHz至最多320 kHz之電漿頻率來產生電漿，或使用至少320 kHz至最多640 kHz之電漿頻率來產生電漿，或使用至少640 kHz至最多1280 kHz之電漿頻率來產生電漿，或使用至少1280 kHz至最多2500 kHz之電漿頻率來產生電漿，或使用至少2.5 MHz至至少5 MHz之電漿頻率來產生電漿，或使用至少5 MHz至最多50 MHz之電漿頻率來產生電漿，或使用至少5 MHz至最多10 MHz之電漿頻率來產生電漿，或使用至少10 MHz至最多20 MHz之電漿頻率來產生電漿，或使用至少20 MHz至最多30 MHz之電漿頻率來產生電漿，或使用至少30 MHz至最多40 MHz之電漿頻率來產生電漿，或使用至少40 MHz至最多50 MHz之電漿頻率來產生電漿，或使用至少50 MHz至最多100 MHz之電漿頻率來產生電漿，或使用至少100 MHz至最多200 MHz之電漿頻率來產生電漿，或使用至少200 MHz至最多500 MHz，或使用至少500 MHz至最多1000 MHz之電漿頻率來產生電漿，或使用至少1 GHz至最多2.45 GHz之電漿頻率來產生電漿。在示例性實施例中，該電漿為RF電漿，且RF功率以13.56 MHz之頻率提供。

在一些實施例中，如本文所述之方法是在至少-25℃至最多150℃之溫度下進行。在一些實施例中，本發明方法是在至少-25℃至最多200℃之溫度下執行。在一些實施例中，本發明方法是在至少-25℃至最多0℃之溫度下執行。在一些實施例中，本發明方法是在至少0℃至最多25℃之溫度下執行。在一些實施例中，本發明方法是在至少25℃至最多50℃之溫度下執行。在一些實施例中，本發明方法是在至少50℃至最多75℃之溫度下執行。在一些實施例中，本發明方法是在至少75℃至最多150℃之溫度下執行。在一些實施例中，本發明方法是在至少150℃至最多200℃之溫度下執行。

在一些實施例中，如本文所述之方法在至少500 Pa之壓力下進行。在一些實施例中，該反應室維持在至少600 Pa至最多10000 Pa的壓力。舉例來說，該反應室之壓力可維持在至少600 Pa至最多1200 Pa之壓力，或至少1200 Pa至最多2500 Pa之壓力，或至少2500 Pa至最多5000 Pa之壓力，或至少5000 Pa至最多10000 Pa之壓力。此增強本發明提供之間隙填充流體之間隙填充特性。

在一些實施例中，如本文所述之方法是在至少500 Pa至最多1500 Pa之壓力下，且在至少50℃至最多150℃之溫度下進行。在一些實施例中，如本文所述之方法是在至少500 Pa至最多10000 Pa之壓力下且在至少50℃至最多200℃之溫度下進行。在一些實施例中，如本文所述之方法是在至少700 Pa之壓力下且在至少50℃至最多150℃之溫度下進行。在一些實施例中，如本文所述之方法是在至少900 Pa之壓力下，且在至少50℃至最多75℃之溫度下進行。

當揮發性前驅物藉由電漿而被聚合並沈積於基板的表面上時，可暫時獲得可流動膜，其中氣態的前驅物（例如單體）藉由電漿氣體放電所提供之能量而被活化或被分段以引發聚合反應，且當所產生之材料沈積於基板的表面上時，該材料呈現出暫時性可流動的行為。根據示例性實施例，當該沈積步驟完成時，該可流動膜不再具有流動性而是被固化，因此無須單獨的固化程序。在其他實施例中，該可流動膜在沈積之後被密實化及/或固化。該可流動膜之密實化及/或固化可以藉由固化步驟（亦稱為「固化」）來進行。

因此，在一些實施例中，該方法包括固化間隙填充流體之步驟。此步驟會增加間隙填充流體之熱阻。換言之，其增加間隙填充流體在高溫下對於變形及/或質量損失之抗性。此外或或者，該固化步驟可使間隙填充流體固化。

在一些實施例中，固化步驟包括於反應室中產生電漿，從而將基板暴露於直接電漿中。適合的直接電漿包括稀有氣體電漿。當使用直接電漿時，間隙填充流體之一薄層可被有效地固化，以產生高品質的薄層。在一些實施例中，尤其是當已固化之間隙填充流體層的厚度需要較厚時，間隙填充方法可包括複數個循環，且在該些循環中，間隙填充流體沈積步驟及利用直接電漿處理之固化步驟係交替進行。在這類實施例中，填充間隙之製程較佳是包括複數個循環，且間隙填充流體沈積及電漿處理步驟（也稱作「脈衝」）係交替進行。此循環製程具有能使大部分之間隙填充流體固化的優點：直接電漿通常只具有約2至7 nm之穿透深度，這導致沈積後直接電漿處理僅會使間隙填充流體之頂層固化。相反地，即使是在使用具有低穿透深度之固化技術（例如：直接電漿）的情況下，交替沈積及電漿的步驟允許較大的部分得以被固化，或甚至是整個的間隙填充流體得以被固化。

適合的電漿處理包括H ₂電漿、He電漿、H ₂/He電漿、Ar電漿、Ar/H ₂電漿、及Ar/He/H ₂電漿。當理解的是，H ₂電漿指的是使用H ₂作為電漿氣體之電漿。亦當理解的是，H ₂/He電漿指的是使用H ₂和He之混合物作為電漿氣體之電漿。當理解的是，其他電漿之定義可以此類推。

在一些實施例中，固化步驟包括提供遠端電漿（例如：遠端稀有氣體電漿），以及使基板暴露至一或多個受激發的物種（例如：自由基、離子、及UV輻射中之至少一者）。在一些實施例中，固化步驟包括在間隙已經被間隙填充流體填滿之後使用間接電漿。間接電漿可具有比直接電漿更大的穿透深度，藉此減低對循環沈積及固化步驟之需要。因此，可在沈積後施加間接電漿固化。

在一些實施例中，該固化步驟包括提供遠端電漿源，並在該遠端電漿源和基板之間設置一或多個網格板。因此，基板可被暴露於由遠端電漿源產生的自由基中。自由基的穿透深度明顯大於直接電漿所提供之穿透深度，例如明顯大於待藉助於本發明提供之方法所填充之間隙的尺寸。因此，一旦所有間隙填充流體都被沈積之後，則可善加利用遠程電漿處理。儘管如此，亦可使用交替之電漿固化及間隙填充流體沈積步驟來循環地施加遠程電漿固化，這類似於使用直接電漿之操作。遠程電漿之大穿透深度具有能使間隙填充流體有效固化之優點。在一些實施例中，用於遠程電漿中之電漿氣體包括稀有氣體，例如：選自由He及Ar組成之清單中的稀有氣體。

在一些實施例中，如本文所述之方法包括一或多個循環。循環包括間隙填充形成步驟及固化步驟。間隙填充形成步驟包括將反應氣體導入反應室且在反應室中產生電漿。

在一些實施例中，間隙填充流體在被沈積後進行固化。可選地，在間隙填充流體被沈積後且在固化步驟之前，間隙填充流體先經受退火程序。適合的退火時間包括從至少10.0秒至最多10.0分鐘，例如從至少20.0秒至最多5.0分鐘，又例如從至少40.0秒至最多2.5分鐘。適合地，該退火是在氣體混合物中進行，該氣體混合物包括一或多種氣體，其係選自由N ₂、He、Ar及H ₂組成之清單。在一些實施例中，該退火是在至少200℃的溫度，或在至少250℃的溫度，或在至少300℃的溫度，或在至少350℃的溫度，或在至少400℃的溫度，或在至少450℃的溫度下進行。

固化步驟可降低間隙填充流體在其未固化狀態時的氫濃度。例如，氫濃度被降低至少0.01原子百分比至最多0.1原子百分比，或至少0.1原子百分比至最多0.2原子百分比，或至少0.2原子百分比至最多0.5原子百分比，或至少0.5原子百分比至最多1.0原子百分比，或至少1.0原子百分比至最多2.0原子百分比，或至少2.0原子百分比至最多5.0原子百分比，或至少5.0原子百分比至最多10.0原子百分比。

在一些實施例中，固化步驟包括使間隙填充流體暴露至微脈衝電漿。當剛沈積出來之間隙填充流體包含氫時，施加微脈衝電漿可尤其有利。微脈衝電漿是包括施加複數個快速接續的導通-關閉之微脈衝的電漿處理。微脈衝電漿可利用例如稀有氣體作為電漿氣體。當使用300毫米晶圓作為基板時，電漿氣體之流量在微脈衝電漿期間被維持在例如至少5.0 slm，或至少5.0 slm至最多7.0 slm，或至少7.0 slm至最多10.0 slm。例如，在微脈衝電漿中之導通微脈衝可持續從至少1.0微秒至最多1.0秒，或從至少2.0微秒至最多0.50秒，或從至少5.0微秒至最多250毫秒，或從至少10.0微秒至最多100.0毫秒，或從至少25.0微秒至最多50.0毫秒，或從至少50.0微秒至最多25.0毫秒，或從至少100.0微秒至最多10.0毫秒，或從至少250.0微秒至最多5.0毫秒，或從至少0.50毫秒至最多2.5毫秒。例如，在微脈衝電漿中之關閉微脈衝可持續從至少1.0微秒至最多2.0秒，或從至少2.0微秒至最多1.0秒，或從至少5.0微秒至最多500毫秒，或從至少10.0微秒至最多250.0毫秒，或從至少25.0微秒至最多100.0毫秒，或從至少50.0微秒至最多50.0毫秒，或從至少100.0微秒至最多25.0毫秒，或從至少200.0微秒至最多10.0毫秒，或從至少500.0微秒至最多5.0毫秒，或從至少1.0毫秒至最多2.0毫秒。微脈衝電漿可被循環地使用，亦即在一循環沈積製程中作為一電漿脈衝，及/或作為一沈積後處理。換言之，填充間隙之製程可包括間隙填充流體沈積及微脈衝電漿之交替循環。此外或或者，在所有間隙填充流體已被沈積之後，該基板可經受一微脈衝電漿沈積後處理。

在一些實施例中，固化步驟涉及紫外（UV）光之使用。換言之，該固化步驟可涉及使基板（包括該間隙填充流體）暴露於UV輻射。這種利用UV光之固化步驟可稱為UV固化。

在一些實施例中，UV固化係作為沈積後處理。換言之，在一些實施例中，本方法可包括沈積間隙填充流體，且在沈積所有間隙填充流體之後，使間隙填充流體經受UV固化。

在一些實施例中，本方法包括循環製程，其包括複數個循環，每一循環包括間隙填充流體沈積步驟及UV固化步驟。UV固化步驟可被吹洗步驟分開。另外地或替代地，後續的循環可藉由吹洗步驟來分開。適合的吹洗步驟在本文別處另有描述。

在一例示性實施例中有討論到一例示性固化步驟。該固化步驟可採用連續直接電漿，進行20秒的時間。間隙填充流體沈積步驟及直接電漿固化步驟可循環地進行，亦即間隙填充流體沈積步驟及固化步驟可交替執行。這使得間隙填充流體之全部或至少大部分能夠被有效地固化。為使300毫米基板之間隙中的間隙填充流體固化，每一直接電漿固化步驟之特徵例如是在200 W之RF功率及600 Pa之工作壓力下20秒之He電漿。該反應器體積大約是1公升，且He之流量是2 slm。

在另一示例性實施例中有討論另一示例性的固化步驟。固化步驟可涉及將間隙填充流體暴露於微脈衝電漿中。在本實施例中，固化步驟可循環地進行，亦即採用間隙填充流體沈積及微脈衝RF電漿之交替循環，雖然沈積後微脈衝電漿固化處理也是可行。循環間隙填充流體沈積及電漿步驟之應用使得間隙填充流體之全部或至少大部分得以有效地被固化。為使300毫米基板之間隙中的間隙填充流體固化，每一直接固化步驟之特徵可在於200個微脈衝，微脈衝包括0.1秒電漿導通時間及0.5秒電漿關閉時間。固化步驟可利用400 Pa之壓力下之He電漿。所提供之RF功率可以是200 W。He之流量可採用10 slm。

在一些實施例中，方法包括固化間隙填充流體之步驟，使得固化之間隙填充流體之碳濃度相對於未固化之間隙填充流體降低。此類固化步驟有時亦可稱為『返灰』。其在間隙填充流體包含金屬（及碳）時尤其有利，因為此類固化步驟允許（至少部分地）將間隙填充流體轉變為金屬氧化物、金屬氮化物或甚至金屬。如此一來，固化之間隙填充流體中的金屬含量及間隙填充流體之密度通常增加。因此，其有利地提供一種將金屬氧化物、金屬氮化物或金屬提供至間隙中之替代方法。此外，此替代方法可在不使用鹵素下進行，因此可有利地緩和基板蝕刻問題。在一些實施例中，金屬可為Ta、V、Hf、Zr或Mo。在一些實施例中，間隙填充流體沈積步驟及降低碳濃度之直接電漿固化步驟可循環地進行，亦即間隙填充流體沈積步驟及固化步驟可交替執行。

在一些實施例中，固化間隙填充流體使得固化之間隙填充流體之碳濃度相對於未固化之間隙填充流體降低包括在反應室中產生電漿，從而使基板暴露於直接電漿。因此，適合的直接電漿包含O ₂電漿、N ₂電漿、NH ₃電漿及/或H ₂電漿。例如，包含金屬之間隙填充流體可使用基於O ₂之電漿處理轉化為金屬氧化物；使用基於N ₂及/或NH ₃之電漿處理轉化為金屬氮化物；或使用基於H ₂之電漿處理轉化為金屬。

在一些實施例中，固化可使固化之間隙填充流體之碳濃度相對於未固化之間隙填充流體降低至少1.0原子百分比至最多5.0原子百分比，或降低至少5.0原子百分比至最多10.0原子百分比，或降低至少10.0原子百分比至最多30.0原子百分比，或降低至少30.0原子百分比至最多50.0原子百分比，或降低至少50.0原子百分比至最多70.0原子百分比，或降低至少70.0原子百分比至最多90.0原子百分比。在一些實施例中，固化可使固化之間隙填充流體之碳濃度降低至最多70.0原子百分比到至少60.0原子百分比，或最多60.0原子百分比到至少50.0原子百分比，或最多50.0原子百分比到至少40.0原子百分比，或最多40.0原子百分比到至少30.0原子百分比，或最多30.0原子百分比到至少20.0原子百分比，或最多20.0原子百分比到至少10.0原子百分比，或最多10.0原子百分比到至少5.0原子百分比，或最多5.0原子百分比到至少2.0原子百分比，或最多2.0原子百分比到至少0.1原子百分比，或實質上0.0原子百分比。

在一些實施例中，該方法是在一系統中執行，該系統包括兩個電極，且基板係定位於該兩電極之間。該些電極以被稱為電極間隙的一預定距離平行定位，其。在一些實施例中，該電極間隙是至少5毫米至最多30毫米，或至少5毫米至最多10毫米，或至少10毫米至最多20毫米，或至少20毫米至最多30毫米。

在一些實施例中，該等方法係使用包含兩個或更多個前驅物源之系統來執行，該等前驅物源包括第一前驅物源、第二前驅物源、視情況包括第三前驅物源及視情況包括更多前驅物源。前驅物源可適當地包括前驅物容器，例如前驅物罐、前驅物瓶或類似者；及一或多個氣體管路，其操作性地連接該前驅物容器反應室。特定言之，第一前驅物源可包括包含第一前驅物之第一前驅物容器，第二前驅物源可包括包含第二前驅物之第二前驅物容器，以此類推。在這類實施例中，前驅物容器可適當地被維持在比反應室之溫度低至少5℃至最多50℃的溫度下，或被維持在比反應室之溫度低至少5℃至最多10℃的溫度下，或被維持在比反應室之溫度低至少10℃至最多20℃的溫度下，或被維持在比反應室之溫度低至少30℃至最多40℃的溫度下，或被維持在比反應室之溫度低至少40℃至最多50℃的溫度下。氣體管路可適當地被維持在介於相應前驅物容器與反應室之溫度之間的溫度下。例如，該些氣體管路可被維持在比反應室之溫度低至少5℃至最多50℃，或至少5℃至最多10℃，或至少10℃至最多20℃，或至少30℃至最多40℃，或至少40℃至最多50℃的溫度下。在一些實施例中，至少一部分的氣體管路及反應室係被維持在實質上相同之溫度下，且高於前驅物容器之溫度。

在一些實施例中，在電漿氣體以高於預定臨限值的流量被提供至該反應室的同時，基板經受微脈衝電漿。微脈衝電漿與這些高流量之結合可降低揮發性副產物之再沈積，揮發性副產物是在所沈積之間隙填充流體的電漿誘導的交聯期間所釋放的。在一些實施例中，在微脈衝電漿處理期間之電漿氣體的流量是至少5.0 slm（標準公升/分鐘），較佳是至少10.0 slm。所屬技術領域中具有通常知識者明白此流量取決於反應室體積及基板尺寸，且本文在此針對300毫米晶圓與1公升的反應室體積所提供之數值可輕易地被轉換而為其他基板尺寸及/或反應器體積所使用。在一些實施例中，稀有氣體在微脈衝電漿處理期間係作為電漿氣體。在一些實施例中，稀有氣體係選自He及Ar。

本文進一步描述一種系統。該系統包含一反應室。反應室包括基板支座及上電極。基板支座包括下電極。該系統進一步包含射頻電源。射頻電源係被配置以產生射頻功率波形。該系統進一步包含氣體注入系統加熱器。氣體注入系統係流體連接反應室。該系統進一步包含第一前驅物氣體源及第二前驅物氣體源。第一前驅物氣體源係被配置以將第一前驅物及視情況將載流氣體導入反應室。第二前驅物氣體源係被配置以將第二前驅物及視情況將載流氣體導入該反應室。該系統進一步包含排氣管。該系統進一步包含控制器，其被配置以促使該系統執行如本文所述之方法。如所屬技術領域中具有通常知識者將瞭解的，（多個）控制器係與系統之各種電源、加熱系統、泵、機器人及氣體流動控制器或閥通訊。

在一些實施例中，前驅物源包括前驅物容器，例如前驅物罐、前驅物瓶或類似者；及一或多個氣體管路，其操作性地連接前驅物容器至反應室。在這類實施例中，該前驅物容器可適當地被維持在比該反應室之溫度低至少5℃至最多50℃的溫度下，或被維持在比該反應室之溫度低至少5℃至最多10℃的溫度下，或被維持在比該反應室之溫度低至少10℃至最多20℃的溫度下，或被維持在比該反應室之溫度低至少30℃至最多40℃的溫度下，或被維持在比該反應室之溫度低至少40℃至最多50℃的溫度下。該氣體管路可適當地被維持在一溫度，其介於該前驅物容器與該反應室之溫度之間。例如，該些氣體管路可被維持在比該反應室之溫度低至少5℃至最多50℃，或至少5℃至最多10℃，或至少10℃至最多20℃，或至少30℃至最多40℃，或至少40℃至最多50℃的溫度下。在一些實施例中，該些氣體管路及該反應室係被維持在一實質上相同的溫度，且高於該前驅物容器之溫度。

在一些實施例中，氣體注入系統包括前驅物遞送系統，其採用載流氣體以將前驅物載送到一或多個反應室。在一些實施例中，載流氣體的連續流動係使用流通系統而完成。在流通系統中，載流氣體管線設置有具有前驅物儲存器（瓶）的繞道管線，並且切換主要管線及繞道管線，其中當僅意欲將載流氣體饋送至反應室時，關閉繞道管線，而當意欲將載流氣體及前驅物氣體兩者饋送至反應室時，主要管線關閉且載流氣體流過繞道管線，並與前驅物氣體一起從瓶流出。如此，載流氣體可持續地流入該反應室，並可藉由切換主管線及迂迴管路而以脈衝方式載送前驅物氣體。

本發明所提供之方法可在任何適合的設備中執行，包括在如圖1所示之反應器。同樣地，本發明所提供之結構可在任何適合的設備中製造，包括在如圖1所示之反應器。圖1係本發明的一些實施例中使用之電漿輔助原子層沈積（PEALD）設備的示意圖，其優勢在於結合程式化的控制以執行底下所描述之序列。在此圖中，藉由在反應室（3）之內部（反應區，11）中設置一對並行且相互面對的導電平板電極（2，4），將來自電源（25）之RF功率（例如：頻率13.56 MHz及/或27 MHz）施加至一側，且將另一側（12）電氣接地，則電漿會在該些電極之間受激發。另可設置溫度調節器於下平台（2）中，也就是該下電極中。基板（1）係被置放於其上，且其溫度係保持恆定在一給定溫度。上電極（4）亦可充當噴淋板，且反應物氣體及/或稀釋氣體（若有的話）以及前驅物氣體可分別經由氣體管線（21）及氣體管線（22），並經由噴淋板（4）而被導入至反應室（3）中。另外，在反應室（3）中，係提供具有排氣管線（7）的圓管（13），且反應室（3）之內部（11）中之氣體係經由該圓管而排出。另外，轉移室（5）係設置於反應室（3）下方且具備氣體密封管線（24），以經由該轉移室（5）之內部（16）而將密封氣體導入至反應室（3）之內部（11）中，且其中具有用於分開反應區及轉移區的分離板（14）。當注意的是，此圖式中省略閘閥，而晶圓可通過閘閥被轉移進或出轉移室（5）。轉移室亦設置有排氣管線（6）。在一些實施例中，沈積間隙填充流體及固化間隙填充流體皆是在一個相同的反應室進行。在一些實施例中，形成間隙填充流體及固化間隙填充流體是在分開的反應室進行，該些反應室是包含於一個相同的系統中。

在一些實施例中，切換惰性氣體之流動與前驅物氣體之流動的系統（如圖2所示）可應用在圖1所示之設備中，以將前驅物氣體以脈衝方式導入，而不實質上造成反應室之壓力波動。實際上，可使用流通系統（FPS）來實現載流氣體之連續流，其中，載流氣體管線設置有具有前驅物儲存器（瓶）之迂迴管線，且主要管線與迂迴管線進行切換，其中，當僅意欲將載流氣體進料至反應室時，迂迴管線閉合，而當意欲將載流氣體及前驅物氣體兩者均進料至反應室時，主要管線閉合，且載流氣體流經迂迴管線且與前驅物氣體一起自瓶中流出。如此，載流氣體可連續地流入反應室，並可藉由切換主管線及歧路管線而以多個脈衝載送前驅物氣體。

圖2繪示一種使用流道系統（FPS）之前驅物供應系統，其可用在本發明之實施例（黑色閥表示該些閥是關閉的）。如圖2（a）所示，當饋送一前驅物至反應室（未示出）時，首先載流氣體（例如：Ar或He）會流經具有閥b及c之氣體管線，並隨後流入一瓶（儲存器，20）。載流氣體從該瓶（20）中流出，同時以對應該瓶（20）內之蒸氣壓的量來載送前驅物氣體，且該載流氣體流經具有閥f及e之氣體管線，並隨後連同前驅物被送到反應室。在上述中，閥a及d是關閉的。當只要將該載流氣體（其可以是稀有氣體，例如：He或Ar）送到反應室時，如圖2（b）所示，該載流氣體流經具有閥a之氣體管線，同時繞過避開該瓶（20）。在上述中，閥b、c、d、e、及f是關閉的。

所屬技術領域中具有通常知識者可理解到該設備包括一個或多個控制器（未顯示），其係經程式設計或另外配置以促使本文別處所述之沈積製程被執行。所屬技術領域中具有通常知識者將瞭解到該控制器係與各種電源、加熱系統、幫浦、機器人及該反應器之氣體流量控制器或閥連通。該控制器包括電子電路，該電子電路包括處理器及軟體，藉以選擇性操作多個閥、歧管、加熱器、幫浦及系統中所包括的其他組件。這類電路和組件操作成從對應的氣體源（例如：瓶20）導入多個前驅物、反應物及選擇性吹洗氣體。該控制器可控制氣體供應序列的時序、基板及/或反應室（3）的溫度、反應室（3）內的壓力、及各種其他操作，以提供該系統適當的操作。該控制器可包括控制軟體，以電動或氣動方式控制多個閥，藉以控制多個前驅物、反應物及吹洗氣體進出反應室（3）的流動。該控制器可包括一些模組，例如：執行某些工作的軟體或硬體組件，比如：FPGA或ASIC。當理解的是，在控制器包括執行某個工作的軟體組件的情況下，該控制器係經程式設計以執行特定工作。模組較佳是被配置成常駐在該控制系統的可定址儲存媒體（亦即：記憶體）上，並被配置以執行一或多個程序。

選擇性地，可使用雙腔反應器。雙腔反應器包括兩個區段或隔室，用於處理相互靠近安置的晶圓。在此一雙室反應器中，反應物氣體及稀有氣體可經由共用管線供應，而含前驅物之氣體則是藉助未共用管線來提供。在示例性實施例中，形成間隙填充流體是在兩隔室中的其中之一發生，且固化步驟是發生於另一反應室。這可有利於改善產能，例如當間隙填充流體之形成及固化是發生在不同溫度時，則間隙填充流體之形成可在一個反應室完成，而固化則可在相鄰的反應室完成。

圖3顯示間隙填充方法之一實施例之示意圖。該方法在提供基板至反應室之後開始（311），且包括前驅物導入步驟（312），其中第一前驅物及第二前驅物被導入該反應室。該方法隨後包括電漿脈衝（313），基板從中經受一電漿處理。在電漿處理期間，第一前驅物及第二前驅物反應形成間隙填充流體。視情況，該反應室係接著在一循環間吹洗（314）中被吹洗。當理解的是，在該些吹洗（314）期間，沒有電漿在該反應室中產生。視情況，該前驅物導入步驟（312）及該電漿脈衝（313）被重複（316）一或多次。

因此，間隙中形成材料。有利地，材料的組成可藉由控制導入至反應室中之第一前驅物及第二前驅物的相對量來控制。當間隙中形成所需量之材料時，方法結束（315）。

圖4顯示如本文所揭示之方法之一實施例的示意圖。該方法在提供基板至反應室之後開始（411）。該方法包括形成間隙填充流體於基板上之步驟（412）。視情況，反應室接著藉助於一沈積後吹洗（413）來進行吹洗。該方法隨後包括一固化間隙填充流體之步驟（414）。視情況，反應室接著藉助於一固化後吹洗（415）來進行吹洗。視情況，從沈積間隙填充流體於基板上之步驟（412）到固化間隙填充流體之步驟（414）等步驟係被重複（417）一或多次。視情況，隨後之循環係藉由固化後吹洗（415）而分開。所得之沈積-固化循環可被不斷重複，直至沈積於基板上之已固化的間隙填充流體達到一期望厚度為止。

圖5顯示使用不同的第一前驅物及第二前驅物如何允許對間隙填充流體進行增強之組成控制，而不是僅採用單一前驅物之製程。

實際上，當第一前驅物及第二前驅物含有不同元素時，間隙填充流體之組成可包括比第一前驅物及第二前驅物任一者更多的元素。例如，當第一前驅物由B、N及H組成，且第二前驅物由Si、C及H組成時，則可形成由B、N、Si、C及H組成之間隙填充流體，即使第一前驅物及第二前驅物皆不含B、N、Si、C及H全部。

當第一前驅物及第二前驅物含有相同元素，但量不同時，則亦可對間隙填充流體之組成進行控制。例如，當第一前驅物含有Si及相對低量之C，且第二前驅物含有Si及相對高量之C時，則間隙填充流體之相對Si及C組成可藉由控制導入至反應室中之第一前驅物及第二前驅物的相對量來控制：導入至反應室中之第一前驅物相對於第二前驅物愈多，Si含量愈高，所得間隙填充流體之C含量愈低。

電漿產生及前驅物導入可使用多種脈衝方案中之任一者來進行，諸如圖6至圖8中所示之脈衝方案。

特定言之，圖6包含3個子圖（panel）：子圖a）、子圖b）及子圖c）。圖6之子圖a）顯示在一些實施例中，可在反應室中連續地產生電漿，同時將第一前驅物及第二前驅物兩者連續地提供至反應室。圖6之子圖b）顯示在一些實施例中，在反應室中連續地產生電漿，同時在複數個離散脈衝中將第一前驅物提供至反應室，且將第二前驅物連續地提供至反應室。圖6之子圖c）顯示在一些實施例中，在反應室中連續地產生電漿，同時將第一前驅物連續地提供至反應室，且在離散脈衝中將第二前驅物提供至反應室。

圖7包含3個子圖：子圖a）、子圖b）及子圖c）。圖7之子圖a）顯示在一些實施例中，可在反應室中連續地產生電漿，同時將第一前驅物及第二前驅物兩者在複數個離散脈衝中提供至反應室。圖7之子圖b）顯示在一些實施例中，可在反應室中在複數個離散脈衝中產生電漿，同時在複數個離散脈衝中將第一前驅物提供至反應室，且將第二前驅物連續地提供至反應室。圖7之子圖c）顯示在一些實施例中，可在反應室中在複數個離散脈衝中產生電漿，同時在離散脈衝中將第一前驅物及第二前驅物兩者提供至反應室。

圖8包含2個子圖，子圖a）及子圖b）。其顯示可使用多種可能之脈衝方案將相同量之前驅物提供至反應室。例如，在圖8之子圖a）中，將第一前驅物連續地提供至反應室，且以提供第一前驅物至反應室之流量的一半的流量將第二前驅物提供至前驅物。在圖8之子圖a）之實施例中，使用相對較寬之脈衝（在時間上相隔較遠）將第二前驅物提供至反應室。在圖8之子圖b）之實施例中，亦將第一前驅物連續地提供至反應室，且亦以提供第一前驅物至反應室之流量的一半的流量將第二前驅物提供至反應室。儘管如此，且在圖8之子圖b）之實施例中，使用緊跟彼此之相對較短之脈衝將第二前驅物提供至反應室。

在一例示性實施例中，參考圖9。圖9示意性地顯示根據如本文所述之方法之一實施例可用於形成間隙填充流體之製程。此類實施例之例示性製程參數描述於表1中。 表1. 根據圖9之實施例之製程的例示性製程參數

溫度[℃]	75
Ar [slm]	4.3-6
RC壓力[Pa]	700-900
功率[W]	50-100
前驅物1，[%]	10-100
前驅物2，[%]	10-100

在圖9之實施例中，前驅物1具有根據以下式之結構：

在圖9之實施例中，前驅物2為甲苯。

在圖9之實施例中，製程溫度為75℃，且將用作電漿氣體之氬氣以4.3至6標準升/分鐘（slm）之流量連續地提供至反應室。該反應室維持在至少700至最多900 Pa之壓力下。在反應室中以13.56 MHz之頻率產生電容性RF電漿，且使用至少50至最多100 W之電漿功率。第一前驅物之導通時間百分比為至少10%至最多100%，且第二前驅物之導通時間百分比亦為至少10%至最多100%。當理解的是，在此實施例中，第一前驅物及第二前驅物在以脈衝間間隔隔開的離散脈衝中提供至反應室，且「導通時間百分比」係指以百分比為單位的脈衝持續時間比（脈衝持續時間加脈衝間間隔持續時間）之比率。「導通時間百分比」可用於控制間隙填充流體之組成。另外或替代地，間隙填充流體之組成可藉助於選擇前驅物源之溫度、選擇具有特定組成及特定蒸氣壓之前驅物、及藉由改變載流氣體流量來進一步控制。適合的載流氣體包括稀有氣體，諸如Ar。

根據圖9之實施例之方法可有利地用於形成具有4至47原子百分比範圍內之碳濃度、9至40原子百分比範圍內之氧濃度、10至15原子百分比範圍內之氮濃度及33至45原子百分比範圍內之矽濃度的間隙填充流體。在633 nm下，發現此類間隙填充流體之折射率在1.46至1.57之範圍內，厚度不一致性在1.4%至19.3%之範圍內，0.5 vol.% HF水溶液中之濕式蝕刻率在0.9至20.5（a.u.）之範圍，且間隙填充流體之密度為1.03至1.19 g/cm ₃。因此，如本文所述之方法，尤其是根據圖9之實施例之方法，可有利地控制間隙填充流體之組成及性質。

圖10顯示根據圖9之實施例之方法的實驗結果。特定言之，圖10之子圖a）顯示藉由能量色散X射線光譜法（EDS）量測的具有13.1原子百分比之碳含量的間隙填充流體的透射電子顯微鏡（TEM）顯微照片。圖10之子圖b）顯示藉由EDS量測的具有29.0原子百分比之碳含量的間隙填充流體的TEM顯微照片。圖10之子圖c）顯示藉由EDS量測的具有39.5原子百分比之碳含量的間隙填充流體的TEM顯微照片。無論碳含量如何，此等間隙填充流體顯示良好的流動性。觀測到隨著碳含量增加，間隙填充流體之氧及矽含量減少，而其他元素濃度保持相對恆定。

在另一例示性實施例中，參考圖11。圖11之子圖a）示意性地顯示可根據如本文所述之方法之一實施例用於形成間隙填充流體之製程。此類實施例之例示性製程參數描述於表2中。 表2. 根據圖11之實施例之製程的例示性製程參數

溫度[℃] Ar [slm]	75
4.3-6
RC壓力[Pa]	700-900
功率[W]	50-100
前驅物1，[%] 前驅物2，[%]	100
10-100

在圖11之實施例中，前驅物1為甲苯，且前驅物2具有根據以下式之結構：

在圖11之實施例中，製程溫度為75℃，且將用作電漿氣體之氬氣以4.3至6標準升/分鐘（slm）之流量連續地提供至反應室。該反應室維持在至少700至最多900 Pa之壓力下。在反應室中以13.56 MHz之頻率產生電容性RF電漿，且使用至少50至最多100 W之電漿功率。第一前驅物之導通時間百分比為100%，且第二前驅物之導通時間百分比為至少10%至最多100%。與之前一樣，「導通時間百分比」係指以百分比為單位的脈衝持續時間比（脈衝持續時間加脈衝間間隔持續時間）之比率。

圖11之子圖b）顯示根據圖11之實施例的製程有利地形成具有出色流動性之間隙填充流體。此間隙填充流體具有以下組成，以原子百分比為單位：62% C、22.2% O、11.8% Ti及3.2% N。對於具有以下電漿參數之電容電漿，在O ₂電漿中其具有0.44 nm/s之灰化速率：400 Pa壓力、100 W功率、13.56 MHz電漿頻率、75℃基板溫度。已發現，根據圖11之實施例的製程參數可適合用於控制以原子百分比為單位，在以下範圍中之間隙填充流體的組成：0-13% Ti、1.3-23.2% O、59.2-97.5% C、0-3.8% N。使用上述參數產生之O ₂電漿中的灰化速率可控制在0.37 nm/s至1.2 nm/s之範圍內。

在另一例示性實施例中，參考圖12。對於可根據如本文所述之方法之實施例用於形成間隙填充流體之製程，例示性製程參數描述於表3中。 表3. 根據圖12之實施例之製程的例示性製程參數

溫度[℃]	100
Ar [slm]	4.3-6
RC壓力[Pa] 功率[W]	700-900
50-100
前驅物1，[%]	100
前驅物2，[%]	10-100

在圖12之實施例中，前驅物1為甲苯，且前驅物2具有根據以下式之結構：

在圖12之實施例中，製程溫度為100℃，且將用作電漿氣體之氬氣以4.3至6標準升/分鐘（slm）之流量連續地提供至反應室。該反應室維持在至少700至最多900 Pa之壓力下。在反應室中以13.56 MHz之頻率產生電容性RF電漿，且使用至少50至最多100 W之電漿功率。第一前驅物之導通時間百分比為100%，且第二前驅物之導通時間百分比為至少10%至最多100%。與之前一樣，「導通時間百分比」係指以百分比為單位的脈衝持續時間比（脈衝持續時間加脈衝間間隔持續時間）之比率。

圖12顯示根據本發明實施例之製程有利地形成具有良好流動性之間隙填充流體。特定言之，發現流動性高於前驅物2之流動性，其可能不流動，亦即，第二前驅物處於相關製程中所用之反應條件下可得到不顯示任何可流動性、液體或類液體特性的沈積物質。在如圖12中所描繪之一種情形下，間隙填充流體具有以下組成，以原子百分比為單位：74.0% C、17.3% O、4.7% Ta及2.4% N。其密度為1.81 g/cm ³；對於具有以下電漿參數之電容電漿，在O ₂電漿中灰化速率為0.47 nm/s：400 Pa壓力、100 W功率、13.56 MHz電漿頻率、75℃基板溫度；且在400℃下30分鐘Ar退火後收縮率為60%。已發現，根據圖12之實施例之製程參數可適合用於控制以原子百分比為單位，至少在以下範圍中之間隙填充流體的組成：0-4.7% Ta、1.7-17.3% O、74.0-96.7% C及0-2.4% N。密度至少可控制在1.10 g/cm ³至1.81 g/cm ³範圍內；使用上述參數產生之O ₂電漿中的灰化速率至少可控制在0.47 nm/s至0.75 nm/s之範圍；而如上所提及之收縮率至少可控制在60%至85%範圍內。

在另一例示性實施例中，參考圖13。對於可根據如本文所述之方法之實施例用於形成間隙填充流體之製程，例示性製程參數描述於表4中。 表4. 根據圖13之實施例之製程的例示性製程參數

溫度[℃]	75
Ar [slm] RC壓力[Pa]	4.3-6
700-900
功率[W]	50-100
前驅物1，[%]	100
前驅物2，[%]	10-100

在圖13之實施例中，前驅物1為甲苯，且前驅物2具有根據以下式之結構：

在圖13之實施例中，製程溫度為75℃，且將用作電漿氣體之氬氣以4.3至6標準升/分鐘（slm）之流量連續地提供至反應室。該反應室維持在至少700至最多900 Pa之壓力下。在反應室中以13.56 MHz之頻率產生電容性RF電漿，且使用至少50至最多100 W之電漿功率。第一前驅物之導通時間百分比為100%，且第二前驅物之導通時間百分比為至少10%至最多100%。與之前一樣，「導通時間百分比」係指以百分比為單位的脈衝持續時間比（脈衝持續時間加脈衝間間隔持續時間）之比率。

圖13顯示根據本發明實施例之製程有利地形成具有良好流動性之間隙填充流體。特定言之，發現流動性高於前驅物2之流動性，其在經測試之條件下係不可流動的。在如圖13中所描繪之一種情形下，間隙填充流體具有以下組成，以原子百分比為單位：90.3% C、5.3% O及4.3% Si。已發現，根據圖13之實施例之製程參數可適合用於控制以原子百分比為單位，至少在以下範圍中之間隙填充流體的組成：44.9-97.3% C、1.3-28.1% O及0-27.0% Si。

在另一例示性實施例中，參考圖14。對於可根據如本文所述之方法之實施例用於形成間隙填充流體之製程，例示性製程參數描述於表5中。 表5. 根據圖14之實施例之製程的例示性製程參數

溫度[℃] 前驅物1瓶溫度[℃]	90
25
前驅物2瓶溫度[℃]	70
Ar [slm]	4.3-6
RC壓力[Pa] 功率[W] 前驅物1，[%]	700-900
50-100
100
前驅物2，[%]	10-100

在圖14之實施例中，前驅物1具有根據以下式之結構： ，且 前驅物2具有根據以下式之結構：

在圖14之實施例中，製程溫度為90℃，前驅物1及2之瓶溫度各自為25℃及70℃且將用作電漿氣體之氬氣以4.3至6標準升/分鐘（slm）之流量連續地提供至反應室。該反應室維持在至少700至最多900 Pa之壓力下。在反應室中以13.56 MHz之頻率產生電容性RF電漿，且使用至少50至最多100 W之電漿功率。第一前驅物之導通時間百分比為100%，且第二前驅物之導通時間百分比為至少10%至最多100%。與之前一樣，「導通時間百分比」係指以百分比為單位的脈衝持續時間比（脈衝持續時間加脈衝間間隔持續時間）之比率。

圖14顯示根據本發明實施例之製程有利地形成具有一些流動性之間隙填充流體。在如圖14中所描繪之一種情形下，間隙填充流體具有以下組成，以原子百分比為單位：42.4% O、40.9% Si、11.2% N、4.8% C及0.7% Ti。其密度為1.28 g/cm ³；k值為3.4且崩潰電壓為6.5 V。發現根據圖14之實施例的製程參數可適合用於控制以原子百分比為單位，至少在以下範圍中之間隙填充流體的組成：0-3.5 % Ti、38.8-61.5% O、2.4-6.0% C、2.5-13.1% N及30.1-42.5% N。密度至少可控制在1.22 g/cm ³至1.79 g/cm ³範圍內；k值至少可控制在2.8至6.1範圍內；而崩潰電壓至少可控制在4.8 V至10 V範圍內。

在另一例示性實施例中，參考圖15。上述第二例示性實施例，亦即參考圖11，在表2中描述例示性製程參數之後重複。因此，前驅物1為甲苯，且前驅物2具有根據以下式之結構：

因此，製備如圖15之子圖a）中所描繪的第一樣品（樣品1），其中間隙填充流體具有以原子百分比為單位之以下組成：75.6% C、13.4% O、7.1% Ti及2.9% N。其密度為1.32 g/cm ³。

對於樣品2，重複樣品1之程序，但使用在各沈積循環之間使用O ₂電漿的循環間返灰（CK）步驟。進行O ₂循環返灰處理，同時以0.5標準升/分鐘（slm）之流量將O ₂提供至反應室；以2 slm之流量將氬氣提供至反應室；將反應室維持在400 Pa之壓力下；且在反應室中以13.56 MHz之頻率及200 W之電漿功率產生電容性RF電漿。

圖15之子圖b）中描繪樣品2，其中間隙填充流體具有以原子百分比為單位之以下組成：39.4% C、37.9% O、19.4% Ti及3.4% N。其密度為2.08 g/cm ³。

類似地，對樣品3重複樣品2之程序，但使用在各沈積循環之間使用H ₂電漿的循環間返灰（CK）步驟。進行H ₂循環返灰處理，同時以1 slm之流量將H ₂提供至反應室；以2 slm之流量將氬氣提供至反應室；將反應室維持在400 Pa之壓力下；且在反應室中以13.56 MHz之頻率及100 W之電漿功率產生電容性RF電漿。

圖15之子圖c）中描繪樣品3，其中間隙填充流體具有以原子百分比為單位之以下組成：50.7% C、28.0% O、15.4% Ti及5.8% N。其密度為1.54 g/cm ³。

因此，O ₂及H ₂循環返灰有效減少間隙填充流體中之C含量，同時增加Ti含量，以及密度。可藉由針對沈積相同量之間隙填充流體增加灰化步驟數目來進一步增加C含量且增加樣品之同質性。

雖然某些實施例及例子已被詳盡討論，所屬技術領域中具有通常知識者將瞭解，本發明之申請專利範圍延伸超出具體揭示之實施例，乃至於其他替代實施例及/或用途、明顯之修改及其均等物。實際上，除本發明所示及所述者以外，所屬技術領域中具有通常知識者可由本說明書明白本發明之各種修改，例如所述元件之替代可用組合。此類修改及實施例亦意欲落在文後申請專利範圍的範疇內。

在本揭露中，在條件及/或結構未指定之情況下，所屬技術領域中具有通常知識者鑒於本揭露可輕易地提供此類屬於常規實驗事項之條件及/或結構。

1:基板 2:導電平板電極 3:反應室 4:導電平板電極 5:轉移室 6:排氣管線 7:排氣管線 11:反應室之內部 12:另一側 13:圓管 14:分離板 16:轉移室之內部 20:瓶 21:氣體管線 22:氣體管線 24:氣體密封管線 25:電源 311:開始 312:前驅物導入步驟 313:電漿脈衝 314:吹洗 315:結束 316:重複 411:開始 412:形成間隙填充流體於該基板上之步驟 413:沈積後吹洗 414:固化間隙填充流體之步驟 415:固化後吹洗 417:重複

當參照下列闡釋性圖式而考慮時，可藉由參考實施方式及申請專利範圍而對本發明之實施例有更完整的瞭解。 圖1係本發明之至少一實施例的電漿增強型原子層沈積（PEALD）設備之示意圖，該設備適用於沈積一結構及/或適用於執行一方法。 圖2顯示前驅物供應系統之示意圖，該系統利用本發明之至少一實施例中所使用之流道系統（FPS）。 圖3顯示如本文所述之方法的一實施例。 圖4顯示如本文所述之方法的一實施例。 圖5繪示使用本文所述之方法之實施例可達成的增強之組成控制。 圖6繪示可用於本文所述之方法之某些實施例中的例示性脈衝方案。 圖7繪示可用於本文所述之方法之某些實施例中的例示性脈衝方案。 圖8繪示可用於本文所述之方法之某些實施例中的例示性脈衝方案。 圖9繪示可用於本文所述之方法之某些實施例中的例示性脈衝方案。 圖10顯示使用本文所述之方法之實施例獲得的實驗結果。 圖11顯示使用本文所述之方法之實施例獲得的脈衝方案及實驗結果。 圖12顯示使用本文所述之方法之實施例獲得的實驗結果。 圖13顯示使用本文所述之方法之實施例獲得的實驗結果。 圖14顯示使用本文所述之方法之實施例獲得的實驗結果。 圖15顯示使用本文所述之方法之實施例獲得的實驗結果。 將瞭解，圖式中的元件係出於簡單及清楚起見而例示，且未必按比例繪製。舉例而言，可相對於其他元件將圖式中之一些元件之尺寸擴大以有助於提升對本揭示內容之所例示實施例的理解。

311:開始

312:前驅物導入步驟

313:電漿脈衝

314:吹洗

315:結束

316:重複

Claims (20)

1. 一種填充一間隙之方法，其包括： 導入一基板至一反應室，該基板具有一間隙； 導入一反應氣體至該反應室，該反應氣體包含一稀有氣體、一第一前驅物及一第二前驅物，該第一前驅物不同於該第二前驅物；及 在該反應室中產生一電漿； 藉此形成至少部分地填充該間隙之一間隙填充流體， 其中該第一前驅物及該第二前驅物各具有至少50 g/mol之莫耳質量。
2. 一種填充一間隙之方法，其包括： 導入一基板至一反應室，該基板具有一間隙； 導入一反應氣體至該反應室，該反應氣體包含一稀有氣體、一第一前驅物及一第二前驅物，該第一前驅物不同於該第二前驅物；及 在該反應室中產生一電漿； 藉此形成至少部分地填充該間隙之一間隙填充流體， 其中該第一前驅物及該第二前驅物包含一鹼金屬、一鹼土金屬（alkaline earth metal）、硼（B）、鋁（Al）、碳（C）及矽（Si）中之至少一者。
3. 如請求項1或2所述之方法，其中該第一前驅物包含一第一元素，其中該第二前驅物包含一第二元素，其中該第一元素與該第二元素不同，且其中該第一元素及該第二元素被併入該間隙填充流體中。
4. 如請求項3所述之方法，其中該反應氣體進一步包含一第三前驅物，其中該第三前驅物不同於該第一前驅物及該第二前驅物，其中該第三前驅物包含一第三元素，其中該第三元素不同於該第一元素及該第二元素，且其中該第三元素被併入該間隙填充流體中。
5. 如請求項1或2所述之方法，其中該第一前驅物及該第二前驅物中之至少一者係選自由烴、胺、醯胺、醯亞胺（imides）、矽烷、烷基矽烷、矽氧烷及硼氮烷（borazane）組成之清單。
6. 如請求項1至5中任一項所述之方法，其中該第一前驅物及該第二前驅物中之至少一者包含C；Si；Si及C；Si、C及O；Si、C及N；Si及N；Si；B及N；或C、O及N。
7. 如請求項1至6中任一項所述之方法，其中該第一前驅物及該第二前驅物中之至少一者包含金屬前驅物，該金屬前驅物包含一金屬。
8. 如請求項4所述之方法，其中該金屬係選自鹼金屬、鹼土金屬（earth alkali matel）、過渡金屬、鑭系元素及後過渡金屬。
9. 如請求項7或8所述之方法，其中該金屬前驅物係選自由以下所組成之清單：金屬鹵化物、金屬烷基、金屬烯基、金屬芳基、金屬β-二酮酸鹽、金屬烷氧化物及金屬芳氧化物。
10. 如請求項1至9中任一項所述之方法，其中該電漿間歇地產生。
11. 如請求項1至9中任一項所述之方法，其中該電漿連續地產生。
12. 如請求項1至11中任一項所述之方法，其中該第一前驅物及該第二前驅物中之至少一者間歇地提供至該反應室。
13. 如請求項1至12中任一項所述之方法，其中該第一前驅物及該第二前驅物中之至少一者連續地提供至該反應室。
14. 如請求項1至13中任一項所述之方法，其係在至少-25℃至最多150℃之溫度下進行。
15. 如請求項1至14中任一項所述之方法，其係在至少500 Pa之壓力下進行。
16. 如請求項1至15中任一項所述之方法，其中該稀有氣體係選自由He、Ne、Ar及Kr所組成之群組。
17. 如請求項1至16中任一項所述之方法，其包括一固化該間隙填充流體之步驟，使得固化之該間隙填充流體之碳濃度相對於未固化之該間隙填充流體降低。
18. 如請求項1至17中任一項所述之方法，其中該基板包括一半導體。
19. 如請求項1至18中任一項所述之方法，其中該方法包括一或多個循環，一循環包含一間隙填充流體形成步驟及一固化步驟，該間隙填充流體形成步驟包括將該反應氣體導入該反應室且在該反應室中產生該電漿。
20. 一種系統，其包含： 一反應室，該反應室包括一基板支座及一上電極，該基板支座包括一下電極； 一射頻電源，其被配置以產生一射頻功率波形； 一氣體注入系統，其流體連接至該反應室； 一第一前驅物氣體源，其用於導入一第一前驅物且視情況導入一載流氣體至該反應室； 一第二前驅物氣體源，其用於導入一第二前驅物且視情況導入一載流氣體至該反應室； 一排氣管；及 一控制器，其被配置以促使該系統執行如請求項1至19中任一項之方法。