TW202426678A - 混合、提供前驅物混合物、填充間隙之方法以及其系統 - Google Patents

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堤摩西 布朗卡特
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Abstract

本文揭露用於混合前驅物之方法及系統。本文所揭露之系統及方法包括在混合腔室中混合第一前驅物與第二前驅物。第一前驅物及第二前驅物可以氣相或作為液體提供至混合腔室。

Description

用於將前驅物混合物提供至反應室之方法
本揭露大體上係關於適於提供前驅物混合物至反應腔室之方法及系統。所得前驅物混合物可例如用於藉由電漿輔助沉積製程及其類似者在間隙、溝槽及其類似者中形成可流動材料。
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。
前驅物之混合物可用於組成調諧(compositional tuning)，且開拓大致在混合物中之成分前驅物之組成之間的組成。此類方法描述於美國臨時申請案第63/295,990號中。當使用多種前驅物時，需要將彼等前驅物均一地提供至基板。因此，需要用於將多種前驅物均一地提供至基板之方法及裝置。
此外，需要用於在將前驅物混合物提供至反應腔室之前均質地混合前驅物混合物之方法及裝置。
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括在本發明中。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用於混合前驅物之方法、使用此類方法形成之結構及裝置、以及用於執行方法及/或用於形成結構及/或裝置之設備。本揭露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。
詳言之，本文中描述一種混合第一前驅物與第二前驅物之方法。此方法包括提供前驅物模組，前驅物模組包括：第一前驅物容器，其包括第一前驅物；第二前驅物容器，其包括第二前驅物；及混合腔室。此方法更包括將第一前驅物容器中之第一前驅物維持在第一前驅物溫度。此方法更包括將第二前驅物容器中之第二前驅物維持在第二前驅物溫度。此方法更包括在第一前驅物容器與混合腔室之間提供第一流體連接。此方法更包括在第二前驅物容器與混合腔室之間提供第二流體連接。此方法更包括將第一前驅物及第二前驅物提供至混合腔室。此方法更包括藉由一控制器控制第一前驅物溫度及第二前驅物溫度。因此，將第一預定量之第一前驅物提供至混合腔室，且將第二預定量之第二前驅物提供至混合腔室。
在一些實施例中，第一前驅物具有第一蒸氣壓，第二前驅物具有第二蒸氣壓，第二蒸氣壓高於第一蒸氣壓，且將第一前驅物及第二前驅物提供至混合腔室包括首先將第一前驅物提供至混合腔室，且隨後將第二前驅物提供至混合腔室。
在一些實施例中，第一質量控制器設置於第一前驅物源與混合腔室之間。第一質量控制器經建構及配置以調節提供至混合腔室的第一前驅物之量。
在一些實施例中，第二質量控制器設置於第二前驅物源與混合腔室之間。第二質量控制器經建構及配置以調節提供至混合腔室的第二前驅物之量。
本文中進一步描述一種混合第一前驅物與第二前驅物之方法。此方法包括提供一前驅物模組，前驅物模組包括：第一前驅物容器，其包括第一前驅物；第二前驅物容器，其包括第二前驅物；及混合腔室。此方法更包括在第一前驅物容器與混合腔室之間提供第一流體連接。第一流體連接設有第一液體流量調節器。此方法更包括在第二前驅物容器與混合腔室之間提供第二流體連接。第二流體連接設有第二液體流量調節器。此方法更包括將呈液體形式之第一前驅物提供至混合腔室。此方法更包括將呈液體形式之第二前驅物提供至混合腔室。此方法更包括藉由一控制器控制第一液體流量調節器以將預定第一流量之第一前驅物提供至混合腔室。方法更包括藉由控制器控制第二液體流量調節器以將預定第二流量之第二前驅物提供至混合腔室。
在一些實施例中，此方法更包括將載氣提供至混合腔室之步驟。
本文進一步描述一種將前驅物混合物提供至反應腔室之方法。此方法包括根據如本文中所描述之方法混合第一前驅物與第二前驅物。因此，形成前驅物混合物。將因此形成之前驅物混合物提供至反應腔室。
在一些實施例中，前驅物混合物經連續地提供至反應腔室。
本文進一步描述一種將前驅物混合物提供至反應腔室之方法。方法包括執行一或多個混合循環。混合循環包括：根據本文所述的方法混合第一前驅物與第二前驅物，藉此形成前驅物混合物；以及斷開混合閥，混合閥設置於混合腔室之下游及反應腔室之上游；藉此將前驅物混合物自混合腔室提供至反應腔室。
在一些實施例中，混合閥設置於混合腔室之排氣口上。
在一些實施例中，混合閥設置於一前驅物混合物管線上，前驅物混合物管線經建構及配置以在混合閥處於斷開位置時將前驅物混合物提供至反應腔室。
本文進一步揭露一種間隙填充之方法。方法包括將基板引入至反應腔室。基板具有間隙。此方法更包括藉助於如本文所描述之方法將前驅物混合物引入至反應腔室。此方法更包括在反應腔室中產生電漿，藉此形成至少部分地填充間隙之間隙填充流體。前驅物混合物包括第一前驅物及第二前驅物，第一前驅物與第二前驅物不同且各自具有至少50 g/mol之莫耳質量。
本文進一步揭露一種間隙填充之方法。此方法包括將基板引入至反應腔室。基板具有間隙。此方法更包括藉助於如本文所描述之方法將前驅物混合物引入至反應腔室。此方法更包括在反應腔室中產生電漿。因此，形成至少部分地填充間隙之間隙填充流體。前驅物混合物包括第一前驅物及第二前驅物，第一前驅物與第二前驅物不同且各自包括以下中之至少一者：鹼金屬、鹼土金屬、鹵素、硼(B)、鋁(Al)、碳(C)及矽(Si)。
在一些實施例中，第一前驅物包括第一元素，第二前驅物包括第二元素，第一元素與第二元素不同，且第一元素及第二元素併入於間隙填充流體中。
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、醯胺、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括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括金屬前驅物。金屬前驅物包括金屬。
在一些實施例中，金屬係選自鹼金屬、鹼土金屬、一過渡金屬、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各者組成之清單：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。
本文進一步描述一種系統，其包括前驅物模組，前驅物模組又包括：第一前驅物容器，其包括第一前驅物；第二前驅物容器，其包括第二前驅物；及混合腔室。此系統更包括：在第一前驅物容器與混合腔室之間的第一流體連接；在第二前驅物容器與混合腔室之間的第二流體連接；反應腔室；前驅物混合物管線；及控制器。第一前驅物不同於第二前驅物。第一前驅物容器包括第一前驅物加熱元件，第一前驅物加熱元件經建構及配置以用於將第一前驅物容器中之第一前驅物維持在第一前驅物溫度。第二前驅物容器包括第二前驅物加熱元件，第二前驅物加熱元件經建構及配置以用以將第一前驅物容器中之第二前驅物維持在第二前驅物溫度，第一前驅物溫度與第二前驅物溫度不同。控制器經建構及配置以用於藉助於第一前驅物加熱元件來將第一前驅物容器維持在第一前驅物溫度。控制器進一步經建構及配置以用於藉助於第二前驅物加熱元件將第二前驅物容器維持在第二前驅物溫度。前驅物混合物管線經建構及配置以用於將一前驅物混合物自混合腔室提供至反應腔室。
進一步描述一種包括前驅物模組之系統。此前驅物模組包括：第一前驅物容器，其包括第一前驅物；第二前驅物容器，其包括第二前驅物；及混合腔室。系統更包括在第一前驅物容器與混合腔室之間的第一流體連接，第一流體連接設有第一液體流量調節器，第一液體流量調節器經建構及配置以用於將呈液體形式之第一前驅物提供至混合腔室。此系統更包括在第二前驅物容器與混合腔室之間的第二流體連接，第二流體連接設有第二液體流量調節器，第二液體流量調節器經建構及配置以用於將呈液體形式之第二前驅物提供至混合腔室。此系統更包括：反應腔室；在混合腔室與反應腔室之間的前驅物混合物管線；及控制器。第一前驅物不同於第二前驅物。控制器經建構及配置以用於使得第一液體流量調節器將一預定第一流量之第一前驅物提供至混合腔室。控制器進一步經建構及配置以用於使得第二液體流量調節器將一預定第二流量之第二前驅物提供至混合腔室。前驅物混合物管線經建構及配置以用於將一前驅物混合物自混合腔室提供至反應腔室。
在一些實施例中，控制器經進一步建構及配置以使得系統施行如本文中所描述之方法。
在一些實施例中，此系統更包括與混合腔室流體連接之載氣源。載氣源設有載氣質量流量控制器。
在一些實施例中，混合腔室包括包括螺旋圖案之混合腔室壁。
在一些實施例中，混合腔室包括壓電控制閥，控制器經建構及配置以用於致動壓電控制閥以調節進入混合腔室中之載氣流、第一前驅物流及第二前驅物流中之至少一者。
在一些實施例中，反應腔室包括平行於基板支撐件定位之蓮蓬頭注入器。蓮蓬頭注入器進一步操作性連接至前驅物混合物管線。蓮蓬頭注入器經建構及配置以用以將前驅物混合物提供至反應腔室。
在一些實施例中，此系統更包括RF電源。RF電源電連接至蓮蓬頭注入器及基板支撐件中之一者。RF電源經建構及配置以用於在蓮蓬頭注入器與基板支撐件之間產生電漿。
在一些實施例中，此系統更包括定位於反應腔室外部之電漿產生單元。
在一些實施例中，電漿產生單元定位成鄰近於反應腔室。
在一些實施例中，電漿產生單元定位於反應腔室遠端。
在一些實施例中，混合腔室更包括兩個或更多個混合隔室，包括第一混合隔室及第二混合隔室。第一混合隔室經由第一流體連接與第一前驅物源連接。第二混合隔室經由第二流體連接與第二混合隔室流體連接。隔室閥設置於第一混合隔室與第二混合隔室之間。
從以下參照附圖對某些實施例的詳細描述，此等及其他實施例對於所屬技術領域中具有通常知識者將變得顯而易見。本發明不受限於所揭露之任何特定實施例。
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，且僅係出於繪示之目的；以下之描述無意限制本發明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並有所述特徵之不同組合的其他實施例。舉例而言，各種實施例係經闡述作為例示性實施例，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(normal temperature and pressure，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一氣體混合物構成。除了處理氣體之外的氣體(亦即，未通過氣體分配組件、多埠口注入系統(multi-port injection system)、其他氣體分配裝置或類似者所引入的氣體)可用於例如密封反應空間，並可包括密封氣體，諸如惰性氣體(noble gas)。在一些情況下，術語「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(film matrix)或膜之主幹(main skeleton of a film)之化合物；術語「反應物」可與術語「前驅物」互換使用。
在一些實施例中，術語「反應物」係指一氣體，其可與一或多種前驅物起反應及/或相互作用，以便形成如本文所述的間隙填充流體。反應物可活化反應腔室中之前驅物寡聚(oligomerization)。反應物可包括催化劑。雖然該反應物在例如間隙填充流體之材料的形成期間確實與該前驅物相互作用，該反應物不一定必須併入於所形成的該材料中。換言之，在一些實施例中，該反應物併入於該材料中；但在其他實施例中，該反應物沒有或實質上沒有併入於該材料中。可能的反應物包括惰性氣體，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。本文之用語「反應物」之替代語可包括「反應物」、「氣體混合物」、「一或多個其他氣體」及「包括一或多個其他氣體之氣體混合物」。
如本文中所使用，術語「基板」可指任何下伏材料，包括可改質或可於其上形成裝置、電路或膜的任何下伏材料。「基板」可為連續或不連續；剛性或撓性；實心或多孔；及其組合物。基板可為任何形式，諸如粉末、平板或工件。平板形式的基板可包括呈各種形狀及尺寸的晶圓。基板可由半導體材料製成，包括例如矽、矽鍺、氧化矽、砷化鎵、氮化鎵及碳化矽。
舉例而言，粉末形式的基板可具有醫藥製造應用。一多孔基板可包括聚合物。工件的實例可包括醫療裝置(例如，支撐件和注入器)、珠寶、工具裝置、電池製造用部件(例如，陽極、陰極或隔離膜)或光伏電池的組件等。
連續基板可延伸超過製程腔室發生沉積製程的邊界。在一些製程中，連續基板可移動通過製程腔室，使得製程繼續直至基板末端抵達為止。連續基板可由連續基板供給系統供應，以允許以任何合適形式製造及輸出連續基板。
連續基板的非限制性實例可包括片材、不織膜、卷狀物、箔、網狀物、可撓材料、連續長纖或纖維束(例如，陶瓷纖維或聚合物纖維)。連續基板亦可包括不連續基板裝設於上的載體或片材。
應理解，本文所用之例如「沉積」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「沉積」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(liquid-like)或固化之流體(solidifying fluids)的過程。因此，用語「沉積」之含義可涵蓋類似用語，例如凝結(condensing)或形成(forming)。
再者，在本發明中，一變數之任兩個數字可構成此變數之可工作範圍，且所指示之任何範圍可包括或排除端值。另外，所指示之變數之任何值(不管這些值是否用「約」來指示)可指精確值或近似值，且包括等效值，且可指平均值、中間值、代表值、多數值或其類似者。另外，在本發明中，在一些實施例中，術語「包括」、「由……構成」及「具有」單獨地指「通常或廣泛地包含」、「包含」、「基本上由……組成」或「由……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，術語「包括」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，術語「包括」包括「由……所組成」。
如本文所使用，術語「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、物質或物質組成時，其係指該化合物、物質或物質組成僅包括所列舉的成分。儘管如此，在一些實施例中，該化合物、物質或物質組成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」(亦指「可流動之間隙填充物」)，可指寡聚物(oligomer)，其在沉積於基板上且具有交聯(cross link)能力且用於固態膜之條件下為液體。間隙填充流體可暫時流動，亦即其可為短暫的液相，其包括經歷聚合鏈反應之寡聚物。聚合鏈反應可導致固體最終產物的形成。
在一些實施例中，用語「填充能力」可指實質上不產生空隙(例如：無直徑尺寸約5奈米或更大之空隙)及接縫(例如：無長度約5奈米或更大之接縫)的間隙填充能力，其中一層之由下而上無接縫/無空隙的生長可被觀察到。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此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溝槽底部的凹面。
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奈米至約150奈米，或約30奈米至約50奈米，或約5奈米至約10奈米，或約10奈米至約20奈米，或約20奈米至約30奈米，或約50奈米至約100奈米，或約100奈米至約150奈米。當溝槽之長度及寬度實質上相同時，其可被稱為孔或洞。孔或洞一般具有約20 nm至約100 nm的寬度。在一些實施例中，溝槽之深度為約30奈米至約100奈米，且通常為約40奈米至約60奈米。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(tert-butyl)， iPr代表異丙基(isopropyl)，Me代表甲基(methyl)，Et代表乙基(ethyl)，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)。
當本發明提供特定製程條件時，它們係供1公升之反應腔室體積及供300毫米晶圓之用。所屬技術領域中具有通常知識者應理解，此等值可容易地擴展至其他反應腔室體積及晶圓大小。
如本文所述之方法及系統允許在將兩種不同的前驅物提供至反應腔室之前混合。本發明所描述之方法及系統允許將前驅物混合物提供至具有預定組成之反應腔室，該預定組成可準確控制，而不管含有前驅物混合物中所含前驅物之前驅物容器的填充液位如何。
本文中描述一種混合第一前驅物與第二前驅物之方法。該方法包括提供一前驅物模組，其包括第一前驅物容器、第二前驅物容器，及混合腔室。第一前驅物容器可包括處於液態或固態之第一前驅物。第二前驅物容器可包括處於液體或固態之第二前驅物。前驅物模組可例如包括在如文中所述的系統中。應理解，第一前驅物與第二前驅物不同。
此方法包括將第一前驅物(其包括在第一前驅物容器中)維持在第一前驅物溫度。
此方法更包括將第二前驅物容器中之第二前驅物維持在第二前驅物溫度。在一些實施例中，第一前驅物溫度與第二前驅物溫度不同。在一些實施例中，第一前驅物溫度等於第二前驅物溫度。
此方法更包括在第一前驅物容器與該混合腔室之間提供第一流體連接。
此方法更包括在第二前驅物容器與混合腔室之間提供第二流體連接。
此方法更包括將第一前驅物及第二前驅物提供至該混合腔室。
此方法更包括使得控制器控制第一前驅物溫度及第二前驅物溫度。因此，將第一預定量之第一前驅物提供至混合腔室，且將第二預定量之第二前驅物提供至混合腔室。實際上，第一前驅物及第二前驅物之蒸氣壓及蒸發速率可合適且分別地藉由控制第一前驅物溫度及第二前驅物溫度來控制。因此，控制此等製程參數可允許控制第一前驅物之量及提供至製程腔室的第二前驅物之量。
在一些實施例中，可提供可與第一前驅物容器及第二前驅物容器中之至少一者流體連接之載氣源。因此，可使用載氣將第一前驅物及第二前驅物中之至少一者提供至混合腔室。合適載氣包括H2、N2及惰性氣體，諸如He、Ne、Ar、Kr及Xe。
當第一前驅物與第二前驅物具有不同蒸氣壓時，首先將具有最低蒸氣壓之前驅物提供至混合腔室可為適用的以避免高蒸氣壓前驅物不合需要地流動至含有低蒸氣壓前驅物之前驅物容器中。
因此，在一些實施例中，第一前驅物具有第一蒸氣壓，且第二前驅物具有第二蒸氣壓，且第二蒸氣壓高於第一蒸氣壓。在此類實施例中，將第一前驅物及第二前驅物提供至混合腔室可包括首先將第一前驅物提供至混合腔室，且隨後將第二前驅物提供至混合腔室。
處理具有不同蒸氣壓之前驅物的替代性方式可採用質量控制器。因此，在一些實施例中，第一質量控制器設置於第一前驅物源與混合腔室之間。第一質量控制器經建構及配置以調節提供至混合腔室的第一前驅物之量。另外或替代地，第二質量控制器可設置於第二前驅物源與混合腔室之間。第二質量控制器經建構及配置以調節提供至混合腔室的第二前驅物之量。
如本文中其他地方所描述，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者可以氣態提供至混合腔室。替代地，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者可作為液體提供至混合腔室。因此，本文進一步描述一種混合第一前驅物與第二前驅物之方法。此方法包括提供前驅物模組。此前驅物模組包括第一前驅物容器、第二前驅物容器及混合腔室。第一前驅物容器包括第一前驅物。第二前驅物容器包括第二前驅物。在第一前驅物容器與混合腔室之間提供第一流體連接。此第一流體連接設有第一液體流量調節器。因此，可合適控制第一前驅物至混合腔室之流量。在第二前驅物容器與混合腔室之間提供第二流體連接。此第二流體連接設有第二液體流量調節器。因此，可合適控制第二前驅物至混合腔室之流量。此方法更包括將呈液體形式之第一前驅物提供至該混合腔室。此方法更包括將呈液體形式之第二前驅物提供至該混合腔室。此方法更包括控制該第一液體流量調節器以將預定第一流量之第一前驅物提供至混合腔室。此方法更包括控制第二液體流量調節器以將預定第二流量之第二前驅物提供至混合腔室。可藉助於控制器合適地完成第一流量調節器及第二流量調節器中之至少一者之控制。視情況，此方法更包括將載氣提供至混合腔室之步驟。
合適地，可將根據如本文中所描述之方法混合之前驅物混合物提供至反應腔室。合適地，前驅物混合物可以氣態提供。因此，在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者可以液態提供至混合腔室，且彼前驅物或彼等前驅物可在混合腔室中蒸發，以得到氣態前驅物混合物，其可以氣態提供至反應腔室。
反應腔室可合適地包括在與前驅物模組相同的真空系統中。在一些實施例中，此前驅物混合物經連續地提供至該反應腔室。因此，本文進一步描述將前驅物混合物提供至反應腔室之方法。此方法包括根據本文所述的方法混合第一前驅物與第二前驅物，以形成前驅物混合物。此方法更包括將前驅物混合物提供至反應腔室。
替代地，可將前驅物混合物間歇性地(亦即以脈衝形式)提供至反應腔室。在一些實施例中，以複數個脈衝將前驅物混合物提供至反應腔室。替代地，前驅物混合物可連續地(即在不間斷的前驅物流中)提供至反應腔室。舉例而言，當使用層流(laminar flow)及相對短前驅物混合物管道時，可將脈衝串(pulse train)提供至反應腔室，而當使用擾流(turbulent flow)及相對長前驅物混合物管道中之至少一者時，可將實質上連續前驅物流提供至反應腔室。因此，本文進一步描述將前驅物混合物提供至反應腔室之方法。此方法包括執行一或多個混合循環，諸如複數個混合循環。例如，此方法可包括從至少2次至最多5次混合循環，或從至少5次至最多10次混合循環，或從至少10次至最多20次混合循環，或從至少20次至最多50次混合循環，或從至少50次至最多100次混合循環，或者從至少100次至最多200次混合循環，或從至少200次至最多500次混合循環，或從至少500次至最多1000次混合循環，或從至少1000次至最多2000次混合循環。混合循環包括根據如本文所述的方法混合第一前驅物與第二前驅物。因此，形成前驅物混合物。此方法更包括斷開設置於混合腔室下游及反應腔室上游之混合閥。因此，前驅物混合物自混合腔室提供至反應腔室。接著可關閉混合閥，其可標記混合循環的結束。
混合閥可例如設置在混合腔室之排氣口上。替代地，混合閥可設置於前驅物混合物管線上。前驅物混合物管線經建構及配置以在混合閥處於斷開位置時將前驅物混合物提供至反應腔室。
在一些實施例中，如本文所述的方法採用：第一前驅物容器，其經建構及配置以用於提供呈氣態之第一前驅物至混合腔室；及第二前驅物容器，其經建構及配置以用於提供呈液態之第二前驅物至混合腔室。
因此，本文進一步描述一種混合第一前驅物與第二前驅物之方法。此方法包括提供前驅物模組，其包括第一前驅物容器、第二前驅物容器，及混合腔室。第一前驅物容器可包括處於液態或固態之第一前驅物。第二前驅物容器可包括處於液體之第二前驅物。前驅物模組可例如包括在如文中所述的系統中。應理解，第一前驅物與第二前驅物不同。
此方法包括將第一前驅物(其包括在第一前驅物容器中)維持在第一前驅物溫度。
此方法更包括在第一前驅物容器與混合腔室之間提供第一流體連接。
此方法更包括在第二前驅物容器與混合腔室之間提供第二流體連接。
此方法更包括將第一前驅物及第二前驅物提供至混合腔室。第一前驅物以氣態形式提供至混合腔室。第二前驅物以液態形式提供至混合腔室。
此方法更包括藉由控制器控制第一前驅物溫度及第二前驅物之流量。因此，第一預定量之第一前驅物提供至混合腔室，且第二預定量之第二前驅物亦提供至混合腔室。
可有利地使用如本文所述的混合前驅物及提供前驅物混合物至反應腔室之方法來填充間隙。實際上，使用此類前驅物混合物可有利地允許以諸如間隙填充流體的材料填充間隙，其具有由反應混合物之成分前驅物所判定的組成。因此，本文中進一步描述填充間隙之方法。此方法包括將一基板引入至一反應腔室。基板具有間隙。此方法更包括藉助於如本文所描述之方法將前驅物混合物引入至反應腔室。此方法更包括產生電漿。電漿可在反應腔室中產生，亦即，以直接電漿組態產生。替代地，亦可使用間接或遠端電漿。電漿導致前驅物混合物中包括之前驅物的寡聚，且導致間隙填充流體之隨之形成，該間隙填充流體至少部分地填充間隙。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(cell isolation in 3D cross point memory devices)中的單元隔離、自對準通孔(self-aligned via)、虛置閘極(dummy gate)、反色調圖案化(reverse tone patterning)、PC RAM隔離(PC RAM isolation)、切割硬光罩及DRAM儲存節點觸點隔離(DRAM storage node contact (SNC) isolation)。
在一些實施例中，基板包括可用間隙填充流體同時填充之複數個間隙。舉例而言，基板可包括至少10 6至最多10 12個間隙。前驅物混合物包括第一前驅物及第二前驅物。第一前驅物與第二前驅物不同。在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物各自具有至少50 g/mol之莫耳質量。另外或替代地，第一前驅物及第二前驅物可各自包括鹼金屬、鹼土金屬、硼(B)、鋁(Al)、碳(C)及矽(Si)中之至少一者。
在一些實施例中，此方法包括以間隙填充流體完全地填滿間隙。在一些實施例中，此方法包括以間隙填充流體填充間隙而未形成孔洞或接縫。換言之，在一些實施例中，本方法之沉積係連續到間隙被具有填充能力的材料完全填滿為止，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(scanning tunneling electron microscope)中研究所形成之材料來觀測。
在一些實施例中，在形成間隙填充流體的同時，第一前驅物、第二前驅物及惰性氣體以外的氣體皆不被引入至反應腔室。
有利地，藉由改變提供至反應腔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腔室之流量的至少0.01倍至最多100倍之流量提供至反應腔室。在一些實施例中，第一前驅物以一定流量提供至反應腔室，流量為第二前驅物提供至反應腔室之流量的至少0.01倍至最多0.1倍，或至少0.1倍至最多1倍，或至少1倍至最多10倍，或至少10倍至最多100倍。
第一前驅物不同於第二前驅物。第一前驅物與第二前驅物可包括相同元素，但呈不同量。替代地，第一前驅物與第二前驅物可包括不同元素。舉例而言，在一些實施例中，第一前驅物包括第一元素，第二前驅物包括第二元素，第一元素與第二元素不同，且第一元素與第二元素併入於間隙填充流體中。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括鹼金屬、鹼土金屬、鹵素、硼(B)、鋁(Al)、碳(C)及矽(Si)中之一或多者。合適之鹼金屬包括Li、Na、K、Rb及Cs。合適之鹼土金屬包括Be、Mg、Ca、Sr及B。合適之鹵素包括F、Cl、Br及I。
在一些實施例中，第一前驅物包括第一元素且第二前驅物包括第二元素。該第一元素與該第二元素不同。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括金屬前驅物。因此，在一些實施例中，第一前驅物包括金屬前驅物。另外或替代地，第二前驅物可包括金屬前驅物。在一些實施例中，第一前驅物及第二前驅物包括金屬前驅物。應理解，金屬前驅物包括金屬。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括金屬。
在一些實施例中，第一元素及第二元素中之至少一者包括金屬，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。合適過渡金屬包括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，過渡金屬係選自Hf、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。合適後過渡金屬包括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。合適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，第一前驅物包括Ti且第二前驅物包括Si及C。因此，可形成包括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，第一前驅物包括Ti且第二前驅物包括Si、O及C。因此，可形成包括Ti、Si、O及C之間隙填充流體。
在一些實施例中，第一前驅物包括Ta且第二前驅物包括Si及C。因此，可形成包括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，第一前驅物包括Ta且第二前驅物包括Si、O及C。因此，可形成包括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各者組成之清單：金屬鹵化物(metal halides)、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(metal alkoxides)及金屬芳氧化物(metal aryloxides)。
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，前驅物可包括兩個不同的烷基配位體(alkyl ligands)，或兩個不同的芳族配位體(aromatic ligands)，或兩個不同的β-二酮酸鹽配位體(beta-diketonate ligands)，或兩個不同的烷氧化物配位體(alkoxide ligands)，或兩個不同的芳氧化物配位體(aryloxide ligands)。在一些實施例中，金屬前驅物包括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，其中第一官能基與第二官能基不同。
在一些實施例中，第一前驅物包括金屬烷基(metal alkyl)，諸如均配金屬烷基(homoleptic 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，第一前驅物包括金屬烷基胺(metal alkyamine)，諸如均配金屬烷基胺。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(tetra(dimethylamino)titanium)。
在一些實施例中，第二前驅物包括經烷基取代之苯，諸如具有1、2、3、4、5或6個烷基取代基之苯。合適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，第一前驅物包括金屬烷基胺，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)；且第二前驅物包括經烷基取代之苯，諸如甲苯。
在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包括鉭前驅物。合適鉭前驅物包括鉭烷基胺(tantalum alkylamines)，諸如包括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(heteroleptic alkylamine)。合適鉭烷基胺包括參(二乙基醯胺基)(三級丁基亞胺基)鉭(V)( Tris(diethylamido)(tert-butylimido)tantalum(V))。當此類鉭烷基胺與包括經烷基取代之芳烴(諸如甲苯)之第二前驅物組合時可尤其合適。據此，可形成包括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括矽氧烷(siloxane)。在一些實施例中，矽氧烷包括一或多個烷基取代基(alkyl substituents)。在一些實施例中，矽氧烷包括一或多個烷氧基取代基(alkoxy substituents)。在一些實施例中，矽氧烷包括一或多個烷基及一或多個烷氧基取代基。在一些實施例中，矽氧烷包括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。當此類矽氧烷與包括經烷基取代之芳烴(諸如甲苯)之第二前驅物組合時可尤其合適。據此，可形成包括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括經烷基胺取代之鹵化烷或鹵化烯(halogenated alkane or alkene)，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)。此類前驅物可合適與如本文所述的鉭前驅物組合。據此，可合適地形成包括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括鋰前驅物。合適鋰前驅物包括諸如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括鈹前驅物。合適鈹前驅物包括烷基，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括硼前驅物。合適硼前驅物包括諸如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括碳前驅物。合適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括鈉前驅物。合適鈉前驅物包括諸如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括鎂前驅物。合適鎂前驅物包括諸如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括鋁前驅物。合適鋁前驅物包括諸如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(1-methoxy-2-methyl-2-propoxide)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括矽前驅物。合適矽前驅物包括諸如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括磷前驅物。合適磷前驅物包括諸如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括鉀前驅物。合適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括鈣前驅物。合適鈣前驅物包括諸如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括鈧前驅物。合適鈧前驅物包括諸如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括鈦前驅物。合適鈦前驅物包括諸如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括釩前驅物。合適釩前驅物包括諸如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括鉻前驅物。合適鉻前驅物包括諸如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括錳前驅物。合適錳前驅物包括諸如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括鐵前驅物。合適鐵前驅物包括諸如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括鈷前驅物。合適鈷前驅物包括諸如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括鎳前驅物。合適鎳前驅物包括諸如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括銅前驅物。合適銅前驅物包括諸如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括鋅前驅物。合適鋅前驅物包括諸如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括鎵前驅物。合適鎵前驅物包括諸如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括鍺前驅物。合適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括銣前驅物。合適銣前驅物包括諸如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括鍶前驅物。合適鍶前驅物包括諸如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括釔前驅物。合適釔前驅物包括諸如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括鋯前驅物。合適鋯前驅物包括諸如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括鈮前驅物。合適鈮前驅物包括諸如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括鉬前驅物。合適鉬前驅物包括諸如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括釕前驅物。合適釕前驅物包括諸如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括銠前驅物。合適銠前驅物包括諸如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括鈀前驅物。合適鈀前驅物包括諸如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括銀前驅物。合適銀前驅物包括諸如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括鎘前驅物。合適鎘前驅物包括諸如CdMe 2之烷基。
在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包括銦前驅物。合適銦前驅物包括諸如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括錫前驅物。合適錫前驅物包括諸如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括銫前驅物。合適銫前驅物包括諸如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括鋇前驅物。合適鋇前驅物包括諸如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括鑭前驅物。合適鑭前驅物包括諸如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括鈰前驅物。合適鈰前驅物包括諸如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括鐠前驅物。合適鐠前驅物包括諸如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括釹前驅物。合適釹前驅物包括諸如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括釤前驅物。合適釤前驅物包括諸如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括銪前驅物。合適銪前驅物包括諸如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括釓前驅物。合適釓前驅物包括諸如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括鋱前驅物。合適鋱前驅物包括諸如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括鏑前驅物。合適鏑前驅物包括諸如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括鈥前驅物。合適鈥前驅物包括諸如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括鉺前驅物。合適鉺前驅物包括諸如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括銩前驅物。合適銩前驅物包括諸如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括鐿前驅物。合適鐿前驅物包括諸如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括鎦前驅物。合適鎦前驅物包括諸如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括鉿前驅物。合適鉿前驅物包括諸如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括鉭前驅物。合適鉭前驅物包括諸如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括鎢前驅物。合適鎢前驅物包括諸如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括錸前驅物。合適錸前驅物包括諸如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括鋨前驅物。合適鋨前驅物包括諸如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括銥前驅物。合適銥前驅物包括諸如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括鉑前驅物。合適鉑前驅物包括諸如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括金前驅物。合適金前驅物包括諸如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括汞前驅物。合適汞前驅物包括諸如HgMe 2之烷基。
在一些實施例中，第一前驅物或第二前驅物包括鉛前驅物。合適鉛前驅物包括諸如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括鉍前驅物。合適鉍前驅物包括諸如BiCl 3之鹵化物。
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括鹵素。合適之鹵素包括氟化物、氯化物、溴化物及碘化物。例如，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者可包括過渡金屬鹵化物，諸如過渡金屬氯化物，諸如TiCl 4。例如，第一前驅物及第二前驅物中之至少一者可包括過渡金屬後鹵化物，諸如後過渡金屬硼化物，諸如AlBr 3。
在一些實施例中，反應氣體更包括第三前驅物。應理解，該第三前驅物不同於第一前驅物及第二前驅物。第三前驅物包括第三元素。第三元素與第一元素及第二元素不同。當反應氣體更包括第三前驅物時，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。合適過渡金屬包括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。合適後過渡金屬包括Al、Ga、In、Sn、Tl、Pb及Bi。
在一些實施例中，第三元素為稀土金屬。合適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，第三前驅物包括氨。在一些實施例中，第一前驅物包括矽氮烷，諸如具有式 之矽氮烷，第二前驅物包括經烷基取代之苯，諸如甲苯，且第三前驅物包括氨。
在一些實施例中，反應氣體更包括第四前驅物、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，第一前驅物包括碳前驅物，諸如經烷基取代之苯，諸如甲苯；第二前驅物包括鈦前驅物，諸如肆(二甲基醯胺基)鈦，且第三前驅物包括鉭前驅物，諸如參(二乙基醯胺基)(三級丁基亞胺基)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、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括矽前驅物。在一些實施例中，矽前驅物包括矽及鹵素。在一些實施例中，矽前驅物之通式為Si nH 2n+2-mX m，其中X係鹵素，n係從至少1至最多3，且m係從至少1至最多2n+2。3. 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，該矽前驅物係鹵化矽烷。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係從至少1至最多3，且m係從至少1至最多2n+2。5. 在一些實施例中，該矽前驅物包括二碘矽烷(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，該矽前驅物實質上包括或實質上由矽、氫及一或多個鹵素所組成。應理解，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括碳前驅物。在一些實施例中，該碳前驅物包括碳及氫。合適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括矽氮烷，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括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括鹵矽烷，諸如氟矽烷、氯矽烷、溴矽烷或碘矽烷。在一些實施例中，鹵矽烷包括六氯二矽烷。據此，可形成包括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括烷基矽烷基亞磷酸鹽，諸如三甲基矽烷基亞磷酸鹽。據此，可形成包括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括烷基矽烷基硼酸鹽，諸如三甲基矽烷基硼酸鹽。據此，可形成包括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括矽烷，諸如三矽烷。據此，可形成包括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括硼氮炔。據此，可形成包括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括矽氮烷，諸如具有下式之化合物： 。據此，可形成包括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括經烷基取代之苯，諸如甲苯。據此，可形成包括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括環狀二烯，諸如環戊二烯。據此，可形成包括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括烷基矽烷基硼酸鹽，諸如三甲基矽烷基硼酸鹽。據此，可形成包括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括經烷基取代之環狀矽氮烷，諸如六甲基環三矽氮烷。據此，可形成包括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括經烷基取代之直鏈矽氮烷，諸如六甲基二矽氮烷。據此，可形成包括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括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。據此，可形成包括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括經烷基取代之矽烷，諸如三甲基矽烷。據此，可形成包括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括經烷基及烯基取代之矽烷，諸如二甲基二乙烯基矽烷。據此，可形成包括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括經烷基取代之矽烷，諸如六甲基二矽烷。據此，可形成包括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括鹵矽烷，諸如二碘矽烷或六氯二矽烷。據此，可形成包括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括硼氮炔。據此，可形成包括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括含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，可形成包括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括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，可形成包括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括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，可形成包括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括三級胺，該三級胺包括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，可形成包括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括經烷基、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，可形成包括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括不飽和環狀烴(unsaturated cyclic hydrocarbon)，諸如環戊二烯。據此，可形成包括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括不飽和脂族烴(unsaturated aliphatic hydrocarbon)，諸如乙烯。據此，可形成包括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括鹵化硼氮炔(halogenated borazine)，諸如六氯硼氮炔(hexachloroborazine)。據此，可形成包括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括直鏈或環狀高階矽烷，諸如三矽烷、新五矽烷、四矽烷、新五矽烷或環六矽烷。據此，可形成包括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括直鏈或環狀矽氧烷，諸如十二甲基六矽氧烷(dodecamethylhexasiloxane)。據此，可形成包括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括環狀或直鏈矽氮烷，諸如六甲基二矽氮烷(hexamethyldisilazane)。據此，可形成包括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括有機矽化合物，有機矽化合物包括一或多個烷基取代基，且視情況包括一或多個不飽和鍵，諸如1,1-甲基乙烯基二矽烷(1,1-methylvinyldisilane)。據此，可形成包括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括碳(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括矽烷(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括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括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括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括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括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括C、O及N。
有利地，採用包括B、N及H之第一前驅物及包括C、O、N及H之第二前驅物可允許形成包括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，採用包括Si及H之第一前驅物及包括C、O、N及H之第二前驅物可允許形成包括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，採用包括Si及H之第一前驅物及包括B、N及H之第二前驅物可允許形成包括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，採用包括Si、N及H之第一前驅物及包括C、O、N及H之第二前驅物可允許形成包括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，採用包括Si、N及H之第一前驅物及包括B、N及H之第二前驅物可允許形成包括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，採用包括Si、N及H之第一前驅物及包括Si及H之第二前驅物可允許形成包括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，採用包括Si、C、N及H之第一前驅物及包括C、O、N及H之第二前驅物可允許形成包括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。
有利地，採用包括Si、C、N及H之第一前驅物及包括B、N及H之第二前驅物可允許形成包括Si、C、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，採用包括Si、C、N及H之第一前驅物及包括Si及H之第二前驅物可允許形成包括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。
有利地，採用包括Si、C、N及H之第一前驅物及包括Si、N及H之第二前驅物可允許形成包括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。
有利地，採用包括Si、C、O及H之第一前驅物及包括C、O及N之第二前驅物可允許形成包括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，採用包括Si、C、O及H之第一前驅物及包括B、N及H之第二前驅物可允許形成包括Si、C、O、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，採用包括Si、C、O及H之第一前驅物及包括Si及H之第二前驅物可允許形成包括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，採用包括Si、C、O及H之第一前驅物及包括Si及N之第二前驅物可允許形成包括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，採用包括Si、C、O及H之第一前驅物及包括Si、C、N及H之第二前驅物可允許形成包括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，採用包括C及H之第一前驅物及包括C、O、N及H之第二前驅物可允許形成包括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，採用包括C及H之第一前驅物及包括B、N及H之第二前驅物可允許形成包括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。
有利地，採用包括C及H之第一前驅物及包括Si及H之第二前驅物可允許形成包括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。
有利地，採用包括C及H之第一前驅物及包括Si、N及H之第二前驅物可允許形成包括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。
有利地，採用包括C及H之第一前驅物及包括Si、C、N及H之第二前驅物可允許形成包括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。
有利地，採用包括C及H之第一前驅物及包括Si、C、O及H之第二前驅物可允許形成包括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，採用包括Si、C及H之第一前驅物及包括C、O及N之第二前驅物可允許形成包括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，採用包括Si、C及H之第一前驅物及包括B、N及H之第二前驅物可允許形成包括Si、B、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，採用包括Si、C及H之第一前驅物及包括Si及H之第二前驅物可允許形成包括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。
有利地，採用包括Si、C及H之第一前驅物及包括Si、N及H之第二前驅物可允許形成包括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。
有利地，採用包括Si、C及H之第一前驅物及包括Si、N、C及H之第二前驅物可允許形成包括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，採用包括Si、C及H之第一前驅物及包括Si、C、O及H之第二前驅物可允許形成包括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，採用包括Si、C及H之第一前驅物及包括C及H之第二前驅物可允許形成包括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氣，亦即作為挾帶前驅物之氣體，及/或作為一額外氣體，被供應至反應腔室。在一些實施例中，提供該載氣之流量係至少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。此等例示性載氣流量係用於當該基板為一300毫米晶圓之情況。其他晶圓尺寸之流量可從此等流量中被輕易地推導出來。例示性載氣包括惰性氣體，諸如He、Ne、Ar及Kr。應理解，載氣係指一種會承載或挾帶一前驅物至該反應腔室的氣體。示例性載氣包括一惰性氣體，例如：氬。
在一些實施例中，反應氣體更包括H 2。應理解，此時諸如氬氣之惰性氣體實質上未併入間隙填充流體中。儘管如此，當該反應氣體包括H 2時，氫可能會被併入間隙填充流體中。
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，電漿脈衝係被一連續電漿所取代。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，且間歇地產生一電漿。
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經連續地提供至該反應腔室，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腔室，且在該反應腔室中，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)在該反應腔室被產生。因此，該方法包括複數個循環，一個循環包括一脈衝接通的電漿及一脈衝斷開的電漿。在一些實施例中，脈衝接通的電漿連續從至少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，脈衝斷開的電漿連續從至少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腔室。
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腔室。
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前驅物混合物組成、脈衝時間、脈衝間間隔連續時間、前驅物流量、電漿參數、源溫度、載氣流量及類似者來控制。
在一些實施例中，形成間隙填充流體包括執行循環沉積製程。循環沉積製程包括執行複數個沉積循環。一個沉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引入至反應腔室中。電漿脈衝包括在反應腔室中產生電漿。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，沉積循環可重複一或多次，直至該間隙中形成合適量之間隙填充流體為止。
在一些實施例中，如本文所述的方法包括從至少10到最多30000個沉積循環，或從至少10到最多3000個沉積循環，或從至少10到最多1000個沉積循環，或從至少10到最多500個沉積循環，或從至少20到最多200個沉積循環，或從至少50到最多150個沉積循環，或從至少75到最多125個沉積循環，例如100個沉積循環。
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，前驅物脈衝及該電漿脈衝係至少部分同時發生。在這類實施例中，循環沉積製程不包括循環內吹洗。在一些實施例中，循環沉積製程不包括循環間吹洗。
在一些實施例中，在前驅物脈衝與該電漿脈衝之間不對反應腔室進行吹洗。然而在一些實施例中，前驅物脈衝與電漿脈衝可由循環內吹洗所分開。請注意在此情況中，循環內吹洗係維持充分地短暫，例如不會將反應腔室中之前驅物濃度降低至可察覺的程度。換言之，吹洗步驟之連續時間及吹洗氣體之流量係被選為足夠低至能確保在吹洗步驟完成後不是所有的前驅物皆自反應腔室被移除。換言之，其中所使用之吹洗步驟的連續時間及吹洗氣體之流量可為足夠低，使得整個反應腔室在一吹洗步驟期間不會被排空。
在一些實施例中，前驅物脈衝的連續時間從至少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，該循環內吹洗的連續時間係從至少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：電漿脈衝之連續時間，也就是在一電漿脈衝期間所提供RF功率之時間)係從至少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，循環間吹洗之連續時間從至少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，電漿脈衝包括產生RF電漿於該反應腔室。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，電漿產生使用之電漿頻率係至少40 kHz至最多2.45 GHz，或電漿產生使用之電漿頻率係至少40 kHz至最多80 kHz，或電漿產生使用之電漿頻率係至少80 kHz至最多160 kHz，或電漿產生使用之電漿頻率係至少160 kHz至最多320 kHz，或電漿產生使用之電漿頻率係至少320 kHz至最多640 kHz，或電漿產生使用之電漿頻率係至少640 kHz至最多1280 kHz，或電漿產生使用之電漿頻率係至少1280 kHz至最多2500 kHz，或電漿產生使用之電漿頻率係至少2.5 MHz至至少5 MHz，或電漿產生使用之電漿頻率係至少5 MHz至最多50 MHz，或電漿產生使用之電漿頻率係至少5 MHz至最多10 MHz，或電漿產生使用之電漿頻率係至少10 MHz至最多20 MHz，或電漿產生使用之電漿頻率係至少20 MHz至最多30 MHz，或電漿產生使用之電漿頻率係至少30 MHz至最多40 MHz，或電漿產生使用之電漿頻率係至少40 MHz至最多50 MHz，或電漿產生使用之電漿頻率係至少50 MHz至最多100 MHz，或電漿產生使用之電漿頻率係至少100 MHz至最多200 MHz，或電漿產生使用之電漿頻率係至少200 MHz至最多500 MHz，或電漿產生使用之電漿頻率係至少500 MHz至最多1000 MHz，或電漿產生使用之電漿頻率係至少1 GHz至最多2.45 GHz。在示例性實施例中，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，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，間隙之長度係從至少10奈米至最多10,000奈米，或至少20奈米至最多5,000奈米，或從至少40奈米至最多2,500奈米，或從至少80奈米至最多1000奈米，或從至少100奈米至最多500奈米，或從至少150奈米至最多400奈米，或從至少200奈米至最多300奈米。
在一些實施例中，間隙填充流體延伸到特定間隙之距離等於間隙的寬度之從至少1.0倍至最多10.0倍。在一些實施例中，間隙填充流體延伸到特定間隙之距離等於間隙的寬度之從至少1.5至最多9.0倍。在一些實施例中，間隙填充流體延伸到特定間隙之距離等於間隙的寬度之從至少2.0至最多8.0倍。在一些實施例中，間隙填充流體延伸到特定間隙之距離等於間隙的寬度之從至少3.0至最多6.0倍。在一些實施例中，間隙填充流體延伸到特定間隙之距離等於間隙的寬度之從至少4.0至最多6.0倍。在一些實施例中，間隙填充流體延伸到特定間隙之距離等於間隙的寬度之約5.0倍。換言之，在一些實施例中，間隙填充流體將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，如本文所述的方法係在至少-25°C至最多150°C之溫度下進行。在一些實施例中，本發明方法係在至少-25°C至最多200°C之溫度下執行。在一些實施例中，本發明方法係在至少-25°C至最多0°C之溫度下執行。在一些實施例中，本發明方法係在至少0°C至最多25°C之溫度下執行。在一些實施例中，本發明方法係在至少25°C至最多50°C之溫度下執行。在一些實施例中，本發明方法係在至少50°C至最多75°C之溫度下執行。在一些實施例中，本發明方法係在至少75°C至最多150°C之溫度下執行。在一些實施例中，本發明方法係在至少150°C至最多200°C之溫度下執行。
在一些實施例中，如本文所述的方法在至少500 Pa之壓力下進行。在一些實施例中，該反應腔室維持在至少600 Pa至最多10000 Pa的一壓力。舉例來說，該反應腔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，如本文所述的方法係在至少500 Pa至最多1500 Pa之壓力下，且在至少50°C至最多150°C之溫度下進行。在一些實施例中，如本文所述的方法係在至少500 Pa至最多10000 Pa之壓力下且在至少50°C至最多200°C之溫度下進行。在一些實施例中，如本文所述的方法係在至少700 Pa之壓力下且在至少50°C至最多150°C之溫度下進行。在一些實施例中，如本文所述的方法係在至少900 Pa之壓力下，且在至少50°C至最多75°C之溫度下進行。
當揮發性前驅物藉由電漿而被聚合並沉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，且當所產生之材料沉積於基板的表面上時，材料呈現出暫時性可流動的行為。根據示例性實施例，當該沉積步驟完成時，該可流動膜不再具有流動性而是被固化，因此無須一單獨的固化程序。在其他實施例中，該可流動膜在沉積之後被密實化(densifying)及/或固化(solidifying)。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，此方法包括固化間隙填充流體之步驟。此步驟會增加該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。另外或替代地，固化步驟可使間隙填充流體固化。
在一些實施例中，一個固化步驟包括產生電漿於該反應腔室，從而將基板暴露於直接電漿中。合適之直接電漿包括惰性氣體電漿。當使用直接電漿時，間隙填充流體之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，且在這些循環中，間隙填充流體沉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包括複數個循環，且間隙填充流體沉積及電漿處理步驟(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奈米之穿透深度，這導致沉積後直接電漿處理僅會使該間隙填充流體之頂層固化。相反地，交替沉積及電漿的步驟使較大的部分得以被固化，或甚至是整個的間隙填充流體，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。
合適之電漿處理包括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。應理解，H 2電漿係指使用H 2作為電漿氣體之電漿。亦應理解，H 2/He電漿係指使用H 2和He之混合物作為電漿氣體之電漿。應理解，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：遠端惰性氣體電漿)，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，固化步驟包括在該間隙已經被該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，藉此減低對循環沉積及固化步驟之需要。因此，可在沉積後施加間接電漿固化。
在一些實施例中，固化步驟包括提供遠端電漿源，並在遠端電漿源和基板之間設置一或多個網格板。因此該基板可被暴露於由遠端電漿源產生的自由基中。遠程電漿產生之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：明顯大於藉助於本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沉積之後，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沉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一惰性氣體，例如：選自由He及Ar組成之清單中的惰性氣體。
在一些實施例中，如本文所描述之方法包括一或多個沉積-固化循環。一沉積-固化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引入反應腔室且在反應腔室中產生該電漿。
在一些實施例中，間隙填充流體在被沉積後進行固化。可選地，在間隙填充流體被沉積後且在固化步驟之前，間隙填充流體先經受退火程序。合適之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。合適地，該退火係在一氣體混合物中進行，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，該退火係在至少200°C的溫度，或在至少250°C的溫度，或在至少300°C的溫度，或在至少350°C的溫度，或在至少400°C的溫度，或在至少450°C的溫度下進行。
固化步驟可降低該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，固化步驟包括使該間隙填充流體暴露至微脈衝電漿。當剛沉積出來之間隙填充流體包括氫時，施加微脈衝電漿可尤其有利。微脈衝電漿係電漿處理，其包括施加複數個快速接續導通-關閉之微脈衝。微脈衝電漿可利用例如一惰性氣體作為電漿氣體。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係被維持在例如至少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連續從至少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，在一微脈衝電漿中之關閉微脈衝可連續從至少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，亦即在循環沉積製程中作為電漿脈衝，及/或作為沉積後處理。換言之，填充間隙之製程可包括間隙填充流體沉積及微脈衝電漿之交替循環。另外或替代地，在所有間隙填充流體已被沉積之後，該基板可經受微脈衝電漿沉積後處理。
在一些實施例中，該固化步驟涉及紫外(ultraviolet，UV)光之使用。換言之，固化步驟可涉及使基板(包括間隙填充流體)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固化係作為一沉積後處理。換言之，在一些實施例中，本方法可包括沉積一間隙填充流體，且在沉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沉積步驟及UV固化步驟。UV固化步驟可被吹洗步驟分開。另外或替代地，後續的循環可藉由吹洗步驟來分開。合適之吹洗步驟在本文別處另有描述。
在例示性實施例中有討論到例示性固化步驟。固化步驟可採用連續直接電漿，進行20秒的時間。間隙填充流體沉積步驟及直接電漿固化步驟可循環地進行，亦即間隙填充流體沉積步驟及固化步驟可交替執行。這使得該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係在200 W之RF功率及600 Pa之工作壓力下20秒之He電漿。該反應器體積大約為1公升，且He之流量係2 slm。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沉積及微脈衝RF電漿之交替循環，雖然沉積後微脈衝電漿固化處理亦可行。循環間隙填充流體沉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。該固化步驟可利用400 Pa之壓力下之He電漿。所提供之RF功率可為200 W。He之流量可採用10 slm。
在一些實施例中，此方法係在系統中執行，系統包括兩個電極，且基板係定位於兩電極之間。電極係平行定位於預定距離，其被稱為電極間隙。在一些實施例中，電極間隙係至少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，如本文所述之方法係使用包括兩個或更多個前驅物源之系統來執行，前驅物源包括第一前驅物源、第二前驅物源、視情況第三前驅物源及視情況更多前驅物源，其與如本文中所描述的混合腔室流體連接。前驅物源可合適地包括：前驅物容器，例如前驅物罐、前驅物瓶或其類似者；及一或多個氣體管線，其將前驅物容器操作性連接至混合腔室；及一或多個氣體管線，其進一步將混合腔室連接至反應腔室。特定言之，第一前驅物源可包括包括第一前驅物之第一前驅物容器，第二前驅物源可包括包括第二前驅物之第二前驅物容器，以此類推。在這類實施例中，前驅物容器可合適地被維持在比該反應腔室之溫度低至少5°C至最多50°C的溫度下，或被維持在比該反應腔室之溫度低至少5°C至最多10°C的溫度下，或被維持在比該反應腔室之溫度低至少10°C至最多20°C的溫度下，或被維持在比該反應腔室之溫度低至少30°C至最多40°C的溫度下，或被維持在比該反應腔室之溫度低至少40°C至最多50°C的溫度下。混合腔室及氣體管線可合適地維持在前驅物容器與反應腔室之溫度之間的溫度下。例如，該些氣體管線可被維持在比該反應腔室之溫度低至少5°C至最多50°C，或至少5°C至最多10°C，或至少10°C至最多20°C，或至少30°C至最多40°C，或至少40°C至最多50°C的溫度下。在一些實施例中，至少一部分的氣體管線、混合腔室及反應腔室係被維持在實質上相同之溫度下，其高於該前驅物容器之溫度。
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反應腔室的同時，基板經受一微脈衝電漿。微脈衝電漿與此等高流量之結合可降低揮發性副產物之再沉積，揮發性副產物係在所沉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係至少5.0 slm(standard liter per minute，標準公升/分鐘)，較佳地係至少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腔室體積及基板尺寸，且本文在此針對300毫米晶圓與1公升的反應腔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，惰性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，惰性氣體係選自He及Ar。
如本文所述的方法可在任何合適系統中執行。例如，其可在如本文所述的系統中執行。此類系統可合適地用於執行如本文所述的填充間隙之方法。
一些系統採用前驅物模組，其經建構及配置以在氣相中混合前驅物。本文具體描述包括前驅物模組之系統。前驅物模組包括第一前驅物容器、第二前驅物容器及混合腔室。第一前驅物容器包括第一前驅物。第二前驅物容器包括第二前驅物。第一前驅物與第二前驅物不同。系統更包括第一前驅物容器與混合腔室之間的第一流體連接，以及第二前驅物容器與混合腔室之間的第二流體連接。該系統更包括反應腔室、前驅物混合物管線及控制器。應理解，混合腔室與反應腔室係不同的。在一些實施例中，第一前驅物容器包括第一前驅物加熱元件，第一前驅物加熱元件經建構及配置以用於將第一前驅物容器中的第一前驅物維持在第一前驅物溫度。在一些實施例中，第二前驅物容器包括第二前驅物加熱元件，其經建構及配置以將第一前驅物容器中之第二前驅物維持在第二前驅物溫度。合適之加熱元件包括電阻加熱器、紅外加熱器、對流加熱器、以液體為基礎的加熱器及帕爾貼(Peltier)加熱器。
在一些實施例中，第一前驅物容器包括第一前驅物冷卻元件，該第一前驅物冷卻元件經建構及配置以將第一前驅物容器中之第一前驅物維持在第一前驅物溫度。在一些實施例中，第二前驅物容器包括第二前驅物冷卻元件，第二前驅物冷卻元件經建構及配置以將第二前驅物容器中之第二前驅物維持在第二前驅物溫度。合適之前驅物冷卻元件包括對流冷卻器及帕耳帖冷卻器。冷卻元件可尤其適用於降低高蒸氣壓前驅物之蒸氣壓。
在一些實施例中，第一前驅物容器包括第一前驅物冷卻元件及第一前驅物加熱元件。在一些實施例中，第二前驅物容器包括第二前驅物冷卻元件及第二前驅物加熱元件。
第一前驅物溫度與第二前驅物溫度不同。該控制器經建構及配置以用於藉助於該第一前驅物加熱元件來將第一前驅物容器維持在第一前驅物溫度。前驅物混合物管線經建構及配置以用於將一前驅物混合物自該混合腔室提供至該反應腔室。合適之液體和氣體管線包括不鏽鋼管。在一些實施例中，控制器經組態用於使得系統執行如本文中所描述的用於填充間隙的方法。藉由控制第一前驅物溫度及第二前驅物溫度，可有效地控制提供至混合腔室的第一前驅物及第二前驅物之量。
在一些實施例中，混合腔室包括兩個或更多個混合隔室，包括第一混合隔室及第二混合隔室。第一混合隔室經由第一流體連接與第一前驅物源連接。第二混合隔室經由第二流體連接與第二混合隔室流體連接。在此類實施例中，如本文所描述之方法可包括將第一前驅物提供至第一混合隔室，將第二前驅物提供至第二混合隔室，且隨後斷開第一混合隔室與第二混合隔室之間的隔室閥。因此，可有效地避免在另一前驅物容器中之一種前驅物之回流的任何風險。
合適地，第一前驅物容器可更包括第一溫度感測器，且第二前驅物容器可更包括第二溫度感測器。在此等實施例中，控制器可經進一步組態用於接收來自第一溫度感測器的第一溫度信號及來自第二溫度感測器的第二溫度信號。控制器可接著經組態用於分別基於第一溫度信號及第二溫度信號而控制由第一加熱元件及第二加熱元件產生的熱量。因此，可有效且精確地控制第一前驅物容器及第二前驅物容器中之溫度。
一些系統採用經建構及配置以用於以氣相混合前驅物前驅物的前驅物模組。此類系統可合適地用於執行如本文所述的填充間隙之方法。
本文具體描述包括前驅物模組之系統。前驅物模組包括第一前驅物容器、第二前驅物容器及混合腔室。第一前驅物容器包括第一前驅物。第二前驅物容器包括第二前驅物。第一前驅物與第二前驅物不同。此系統更包括第一前驅物容器與混合腔室之間的第一流體連接，以及第二前驅物容器與混合腔室之間的第二流體連接。第一流體連接設有一第一液體流量調節器。第一流體連接合適地允許藉由控制器調節第一前驅物至混合腔室之流量。第二流體連接設有一第二液體流量調節器。第二流體連接合適地允許藉由控制器調節第二前驅物至混合腔室之流量。此系統更包括反應腔室、前驅物混合物管線及控制器。應理解，混合腔室與反應腔室係不同的。前驅物混合物管線設置於混合腔室與反應腔室之間。控制器經建構及配置以用於使得該第一液體流量調節器將預定第一流量之第一前驅物提供至該混合腔室。控制器進一步經建構及配置以用於使得第二液體流量調節器將預定第二流量之第二前驅物提供至該混合腔室。前驅物混合物管線經建構及配置以用於將一前驅物混合物自該混合腔室提供至該反應腔室。在一些實施例中，控制器經組態用於使得系統執行如本文中所描述的用於填充間隙的方法。
在一些實施例中，如本文中所描述之系統包括：第一前驅物容器，其經建構及配置以將呈氣態之第一前驅物提供至混合腔室；及第二前驅物容器，其經建構及配置以將呈液態之第二前驅物提供至混合腔室。因此，在一些實施例中，亦可使用當前所描述系統之混合形式。
因此，本文進一步描述一種包括前驅物模組之系統。該前驅物模組包括第一前驅物容器、第二前驅物容器及混合腔室。第一前驅物容器包括第一前驅物。第二前驅物容器包括第二前驅物。第一前驅物與第二前驅物不同。該系統更包括第一前驅物容器與混合腔室之間的第一流體連接，以及第二前驅物容器與混合腔室之間的第二流體連接。此系統更包括反應腔室、前驅物混合物管線及控制器。應理解，混合腔室與反應腔室係不同的。第一前驅物容器包括第一前驅物加熱元件，第一前驅物加熱元件經建構及配置以用於將第一前驅物容器中之第一前驅物維持在第一前驅物溫度。第二流體連接設有第二液體流量調節器。第二流體連接合適地允許藉由控制器調節第二前驅物至混合腔室之流量。控制器經建構及配置以用於藉助於該第一前驅物加熱元件來將第一前驅物容器維持在第一前驅物溫度。該控制器進一步經建構及配置而以預定流量將第二前驅物以液體形式提供至混合腔室。前驅物混合物管線經建構及配置以用於將前驅物混合物自該混合腔室提供至該反應腔室。在一些實施例中，控制器經組態用於使得系統執行如本文中所描述的用於填充間隙的方法。
可能需要稀釋前驅物混合物。因此，在一些實施例中，如本文所述的系統可更包括載氣源。載氣源與混合腔室流體連接。載氣源設有載氣質量流量控制器。合適地，載氣質量流量控制器可與控制器操作連接，使得至混合腔室之載氣流量可由控制器控制。
各種混合腔室可用於如本文所述的系統中。例如，混合腔室可包括包括螺旋圖案之混合腔室壁。混合腔室可為細長的。具有螺旋圖案之壁可為細長壁。混合腔室可小於反應腔室，例如，至少小10倍。在一些實施例中，混合腔室經建構及配置以在混合腔室中產生擾流，其可例如藉由在混合腔室之壁上提供螺旋圖案來進行。
至混合腔室中的第一前驅物、第二前驅物及載氣中之一或多者之流量可藉由任何合適方式(諸如，前驅物流動控制閥)控制。合適之前驅物流量控制閥包括前驅物流量控制閥、隔膜閥及氣動閥。舉例而言，混合腔室可包括一或多個壓電控制閥。控制器經建構及配置以致動一或多個前驅物流量控制閥(例如壓電控制閥)，以調節進入至混合腔室中的載氣流量、第一前驅物流量及第二前驅物流量中之至少一者。在一些實施例中，混合腔室包括第一前驅物流量控制閥及第二前驅物流量控制閥。第一前驅物流量控制閥經建構及配置以調節第一前驅物流。第二前驅物流量控制閥經建構及配置以調節第二前驅物流。
前驅物混合物可藉助於任何合適之注入器提供至反應腔室中。例如，反應腔室可包括蓮蓬頭注入器。蓮蓬頭注入器係平行於一基板支撐件定位。蓮蓬頭注入器進一步操作性連接至前驅物混合物管線。蓮蓬頭注入器進一步經建構及配置以用於將前驅物混合物提供至反應腔室。
此系統可進一步設有RF源。可合適地使用RF源來產生電漿。因此，在一些實施例中，如本文所述的系統包括RF電源。RF電源電連接至該蓮蓬頭注入器及該基板支撐件中之一者。RF電源經建構及配置以用於在該蓮蓬頭注入器與基板支撐件之間產生電漿。因此，可在反應腔室中產生直接電漿。
當需要間接或遠端電漿組態時，此系統可合適地包括電漿產生單元。電漿產生單元位於反應腔室外。特定言之，當電漿產生單元定位成鄰近於反應腔室時，獲得間接電漿組態。當電漿產生單元定位成遠離反應腔室時，獲得遠端電漿組態。
在例示性實施例中，參考圖1，其展示如本文所描述之前驅物模組(100)之實施例。前驅物模組(100)經建構及配置以用於在氣相中混合前驅物。前驅物模組(100)包括第一前驅物容器(110)、第二前驅物容器(120)及混合腔室(130)。第一前驅物容器(110)包括第一前驅物。第二前驅物容器(120)包括第二前驅物。應理解，第一前驅物容器及第二前驅物容器包括呈液相之第一前驅物及第二前驅物。第一前驅物與第二前驅物不同。前驅物模組更包括在第一前驅物容器(110)與混合腔室(130)之間的第一流體連接(115)以及在第二前驅物容器(120)與混合腔室(130)之間的第二流體連接(125)。視情況，第一流體連接(115)設有第一前驅物閥(116)，第一前驅物閥(116)經建構及配置以用於調節自第一前驅物容器(110)至混合腔室(130)之第一前驅物流量。合適之前驅物閥包括蝶形閥(butterfly valves)、隔膜閥(diaphragm valves)、氣動閥(pneumatic valves)及壓電控制閥(piezoelectric control valves)等。視情況，第二流體連接(125)設有第二前驅物閥(126)，第二前驅物閥(126)經建構及配置以用於調節自第二前驅物容器(120)至混合腔室(130)之第二前驅物流量。第一前驅物容器(110)進一步設有第一前驅物加熱器(111)，第一前驅物加熱器(111)經建構及配置以用於將第一前驅物加熱至第一預定溫度。第二前驅物容器(120)進一步設有第二前驅物加熱器(121)，第二前驅物加熱器(121)經建構及配置以用於將第二前驅物加熱至第二預定溫度。第一預定溫度與第二預定溫度不同。前驅物模組更包括前驅物混合物管線(135)，前驅物混合物管線(135)可視情況設有前驅物混合管線閥(136)。前驅物混合物管線(135)可用於例如將前驅物混合物提供至反應腔室。
在一些實施例中，第一前驅物之蒸氣壓比第二前驅物之蒸氣壓低。舉例而言，第一前驅物可具有至少30 Pa至最多300 Pa之蒸氣壓，且第二前驅物可具有至少1 kPa至最多5 kPa之蒸氣壓。在此類實施例中，根據圖1之前驅物模組(100)可用於根據以下流程混合前驅物：1. 在關閉位置中提供具有第一前驅物閥(116)、第二前驅物閥(126)及前驅物混合管線閥(136)之前驅物模組。2. 斷開第一前驅物閥(116)，藉此允許第一前驅物進入混合腔室(130)。3. 在步驟2之後，關閉第一前驅物閥(116)且斷開第二前驅物閥(126)，藉此允許第二前驅物進入混合腔室(130)。4. 在步驟3之後，關閉第二前驅物閥(126)且斷開前驅物混合管線閥(136)。合適地，混合腔室(130)保持在高於第一前驅物容器(110)及第二前驅物容器(120)之溫度。因此，可有效地混合第一前驅物與第二前驅物，且可將所得前驅物混合物進一步提供至合適位置，諸如反應腔室。
在另一例示性實施例中，參考圖2，其展示如本文所描述之前驅物模組(200)之另一實施例。前驅物模組(200)經建構及配置以用於混合前驅物。前驅物模組(200)包括第一前驅物容器(210)、第二前驅物容器(220)及混合腔室(230)。第一前驅物容器(210)包括第一前驅物。第二前驅物容器(220)包括第二前驅物。應理解，第一前驅物容器及第二前驅物容器包括呈液相之第一前驅物及第二前驅物。第一前驅物與第二前驅物不同。前驅物模組更包括在第一前驅物容器(210)與混合腔室(230)之間的第一流體連接(215)以及在第二前驅物容器(220)與混合腔室(230)之間的第二流體連接(225)。第一流體連接(215)設有第一質量流量控制器(216)，其經建構及配置以用於調節自第一前驅物容器(210)至混合腔室(230)之液體第一前驅物流量。第二流體連接(225)設有第二質量流量控制器(226)，其經建構及配置以調節自第二前驅物容器(220)至混合腔室(230)之液體第二前驅物流量。混合腔室(230)進一步與前驅物混合物管線(235)流體連接，前驅物混合物管線(235)可用以將前驅物混合物提供至反應腔室。
根據圖2之前驅物模組(200)可視情況包括與混合腔室(230)流體連接之載氣管線(205)。載氣包括載氣質量流量控制器(206)，且經建構及配置以用於將載氣提供至混合腔室。例示性載氣包括氫氣、氮氣及惰性氣體，諸如He、Ne、Ar、Kr及Xe。
在圖2之前驅物模組(200)的例示性操作模式中，藉助於第一前驅物噴嘴將液體第一前驅物噴射至混合腔室(230)中，且藉助於第二前驅物噴嘴將液體第二前驅物噴射至混合腔室(230)中。視情況，可經由孔口將載氣提供至混合腔室(230)。混合腔室(230)中之分壓及溫度保持在使得第一前驅物及第二前驅物蒸發之程度。因此，可有效地混合第一前驅物、第二前驅物及視情況選用的載氣。
圖3繪示根據本揭露之額外例示性實施例的系統(300)。系統(300)可用以進行如本文中所描述的方法及/或形成如本文中所描述的結構或裝置部份。在所示的實例中，系統(300)包括一或多個反應腔室(302)、多個氣體源(304)至(308)及控制器(312)。氣體源包括第一前驅物容器(304)、第二前驅物容器(305)、載氣源(306)、可選反應物源(308)及排氣件(310)。反應腔室(302)可包括任何合適反應腔室，諸如電漿增強型化學氣相沉積(plasma-enhanced chemical vapor deposition，PE-CVD)或化學氣相沉積(chemical vapor deposition，CVD)反應腔室。
第一前驅物容器(304)包括第一前驅物。第二前驅物容器(305)包括第二前驅物。載氣源(306)與諸如合適載氣之容器的源流體連接。可選反應物源(308)(若存在)可包括反應物容器或可與反應物容器流體連接。
第一前驅物容器(304)、第二前驅物容器(305)及載氣源(306)經由管線(304、305、306)與混合腔室(302)流體連接，管線(314、315、316)各自可包括流量控制器、閥、加熱器等。可選反應物源(308)(若存在)可直接將反應物提供至反應腔室(302)。視情況，系統(300)可包括任何適宜數量之附加氣體源。
排氣件(310)可包括一或多個真空泵。
該系統可視情況包括射頻(RF)電源(330)。RF電源(330)可合適地用於產生電漿。電漿可在反應腔室(302)中產生，在此情況下，使用直接電漿組態。替代地，同樣可以使用為此項技術中已知的間接或遠端電漿組態。
控制器(312)包括電子電路系統，電子電路系統包括處理器及軟體以選擇性操作多個閥、歧管、加熱器、泵及系統(300)中所包括的其他部件。此類電路系統及組件操作以從各別源(304)至(308)引入前驅物、載氣及可選反應物。
控制器(312)可控制氣體流量、基板及/或反應腔室之溫度、反應腔室內之壓力及各種其他操作以提供系統(300)之恰當操作。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、反應物及吹洗氣體進出反應腔室(302)的流量。該控制器(312)可包括諸如執行一些工作的軟體或硬體組件的模組，例如FPGA或ASIC。應理解，在控制器包括執行某個工作的軟體組件的情況下，控制器係經程式設計以執行該特定工作。模組較佳係經組態以常駐在控制系統的可定址儲存媒體(亦即：記憶體)上，並被組態以執行一或多個程序。
應明白，還存在可用於實現將多個氣體饋送到反應腔室(302)的目標之多個閥、導管、前驅物源、和吹洗氣體源的多種配置。進一步地，作為系統示意圖，許多組件已為了簡化繪示而省略，且此類組件可包括例如各種閥、歧管、淨化器、加熱器、容器、通風口及/或旁路。
在反應器系統(300)的操作期間，諸如半導體晶圓(未示出)的多個基板從例如基板處理系統轉移到反應腔室(302)。一旦基板轉移至反應腔室(302)，便將來自氣體源(304)至(308)的一或多種氣體(諸如前驅物、載氣及可選反應物)引入至反應腔室(302)中。
本發明所提供之方法可在任何合適設備中執行，包括在如圖4所示之反應器中執行。在此圖中，藉由在一反應腔室(3)之內部(11)(反應區1)中設置一對並行且相互面對的導電平板電極(2、4)，將來自一電源(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)電性接地，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，亦即下電極中。基板(1)係被置放於其上，且其溫度係保持恆定在給定溫度。上電極(4)亦可充當噴淋板(shower plate)，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)，並經由該噴淋板(4)而被引入至反應腔室(3)中。另外，在該反應腔室(3)中設有一具有一排氣管線(17)的圓管(13)，反應腔室(3)之內部(11)中之氣體可經其被排出。額外地，轉移腔室(5)設置於反應腔室(3)下方，且設有氣體密封管線(24)，以將密封氣體經由轉移腔室(5)之內部(16)引入至反應腔室(3)之內部(11)，其中提供用於分開反應區與轉移區的分隔板(14)。應注意，此圖式中省略一閘閥，而晶圓可通過該閘閥被轉移進或出轉移腔室(5)。該轉移腔室亦設有一排氣管線(6)。在一些實施例中，沉積間隙填充流體及固化間隙填充流體皆係在一個相同的反應腔室進行。在一些實施例中，形成間隙填充流體及固化間隙填充流體係在分開的反應腔室進行，該些反應腔室係包括於一個相同的系統中。
所屬技術領域中具有通常知識者可理解到此設備包括一個或多個控制器(未展示)，其係經程式設計或另外組態以促使本文別處所述的沉積製程被執行。所屬技術領域中具有通常知識者將瞭解到此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。此控制器包括電子電路，電子電路包括一處理器及軟體，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)引入多個前驅物、反應物及選擇性吹洗氣體。此控制器可控制氣體供應序列的時序、基板及/或反應腔室(3)的溫度、反應腔室(3)內的壓力及各種其他操作，以提供系統之合適操作。此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該反應腔室(3)的流量。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。應理解，在控制器包括執行某個工作的軟體組件的情況下，此控制器係經程式設計以執行該特定工作。模組較佳係經組態以常駐在該控制系統的可定址儲存媒體(亦即：記憶體)上，並被組態以執行一或多個程序。
視情況地，可使用雙腔室反應器。雙腔室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。在此雙室反應器中，反應物氣體及惰性氣體可經由共用管線供應，而含前驅物之氣體則係藉助未共用管線來提供。在示例性實施例中，形成間隙填充流體係在該兩隔室中的其中之一發生，且固化步驟係發生於另一反應腔室。這可有利於改善產能，例如當間隙填充流體之形成及固化係發生在不同溫度時，則間隙填充流體之形成可在一個反應腔室完成，而固化則可在相鄰的反應腔室完成。
圖5展示間隙填充方法之一實施例之示意圖。此方法在步驟(511)將基板提供至反應腔室之後開始，且包括前驅物引入步驟(512)，其中第一前驅物及第二前驅物在其已使用根據本發明之一實施例的混合腔室混合之後引入反應腔室中。該方法接著包括電漿脈衝步驟(513)，其中基板經受電漿處理。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，反應腔室係接著在循環間吹洗步驟(514)中被吹洗。應理解，在吹洗步驟(514)期間，沒有電漿在該反應腔室中產生。視情況，該前驅物引入步驟(512)及該電漿脈衝步驟(513)在步驟(516)被重複一或多次。
圖6展示如本文中所揭露之方法之一實施例的示意圖。此方法在提供基板至一反應腔室之後開始之步驟(611)。此方法包括在基板上形成間隙填充流體之步驟(612)。在基板上形成間隙填充流體之步驟包括藉由如本文所描述之方法將前驅物混合物提供至反應腔室。視情況，在步驟(613)反應腔室接著藉助於一沉積後吹洗來進行吹洗。此方法接著包括固化間隙填充流體之步驟(614)。視情況，該反應腔室接著藉助於固化後吹洗步驟(615)來進行吹洗。固化間隙填充流體的步驟(614)可在與在基板上形成間隙填充流體之步驟(612)相同的反應腔室中執行。替代地，固化間隙填充流體的步驟(614)可在與在基板上形成間隙填充流體的步驟(612)在同一真空系統中包括的不同反應腔室中執行。應理解，在基板上形成間隙填充流體之步驟(612)及固化間隙填充流體之步驟(614)經執行而無任何介入的真空間斷。視情況，從在基板上沉積間隙填充流體之步驟(612)到固化間隙填充流體之步驟(614)等步驟係在步驟(617)被重複一或多次。視情況，隨後之循環係藉由固化後吹洗步驟(615)而分開。所得之沉積-固化循環可被不斷重複，直至沉積於基板上之已固化的間隙填充流體達到期望厚度為止。
因此，在間隙中形成材料。有利地，材料的組成可藉由控制引入至反應腔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，方法結束於步驟(615)。
圖7展示相對於僅採用單一前驅物之製程，如何使用不同第一前驅物及第二前驅物允許增強對間隙填充流體的組成控制。
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組成可藉由控制引入至反應腔室中之第一前驅物及第二前驅物的相對量來控制：引入至反應腔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。
電漿產生及前驅物引入可使用多種脈衝方案中之任一者來進行，諸如圖8中所示之脈衝方案。
特定言之，圖8包括3個圖：圖a)、圖b)及圖c)。圖6之圖c)展示在一些實施例中，在反應腔室中連續地產生電漿，同時將前驅物混合物連續地提供至反應腔室，且亦將反應物連續地提供至反應腔室。圖8之圖b)展示在一些實施例中，在反應腔室中連續地產生電漿，同時在複數個離散脈衝中將前驅物混合物提供至反應腔室，且將反應物連續地提供至反應腔室。圖8之圖c)展示在一些實施例中，在反應腔室中連續地產生電漿，同時在離散脈衝中將前驅物混合物提供至反應腔室，且亦在離散脈衝中將反應物提供至反應腔室。
雖然某些實施例及實例已被詳盡討論，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露之實施例，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。
在本發明中，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說明可輕易地提供這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/下平台 3:反應腔室 4:導電平板電極/上電極 5:轉移腔室 6:排氣管線 11:內部 12:另一側 13:圓管 14:分隔板 16:內部 21:氣體管線 22:氣體管線 24:氣體密封管線 25:電源 100:前驅物模組 110:第一前驅物容器 111:第一前驅物加熱器 115:第一流體連接 116:第一前驅物閥 120:第二前驅物容器 121:第二前驅物加熱器 125:第二流體連接 126:第二前驅物閥 130:混合腔室 135:前驅物混合物管線 136:前驅物混合管線閥 200:前驅物模組 205:載氣管線 206:載氣質量流量控制器 210:第一前驅物容器 215:第一流體連接 216:第一質量流量控制器 220:第二前驅物容器 225:第二流體連接 226:第二質量流量控制器 230:混合腔室 235:前驅物混合物管線 300:系統 302:反應腔室 304:第一前驅物容器 305:第二前驅物容器 306:載氣源 308:反應物源 310:排氣件 312:控制器 330:RF電源 511:步驟 512:步驟 513:步驟 514:步驟 516:步驟 611:步驟 612:步驟 613:步驟 614:步驟 615:步驟 617:步驟
當參酌隨後之示意性圖式考慮時，可藉由參照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展示如本文所描述之前驅物模組(100)之實施例。 圖2展示如本文所描述之前驅物模組(200)之另一實施例。 圖3繪示根據本揭露之額外例示性實施例的系統(300)。 圖4展示根據本揭露之實施例的設備。 圖5展示用於填充間隙之方法之一實施例的示意圖。 圖6展示如本文中所揭露之方法之一實施例的示意圖。 圖7展示相對於僅採用單一前驅物之製程，如何使用不同第一前驅物及第二前驅物允許增強對間隙填充流體的組成控制。 圖8展示可用於根據本揭露之實施例之方法中的脈衝方案。 將理解，圖式中之元件係為了簡明及清楚起見而繪示，且不一定按比例繪製。舉例來說，圖式中之一些元件的尺寸可能相對於其他元件特別放大，以幫助改善對所繪示之本發明之實施例的理解。
100:前驅物模組
110:第一前驅物容器
111:第一前驅物加熱器
115:第一流體連接
116:第一前驅物閥
120:第二前驅物容器
121:第二前驅物加熱器
125:第二流體連接
126:第二前驅物閥
130:混合腔室
135:前驅物混合物管線
136:前驅物混合管線閥

Claims (20)

  1. 一種混合一第一前驅物與一第二前驅物之方法，該方法包括： 提供一前驅物模組，該前驅物模組包括帶有一第一前驅物之一第一前驅物容器、帶有一第二前驅物之一第二前驅物容器以及一混合腔室； 將該第一前驅物容器中之該第一前驅物維持在一第一前驅物溫度； 將該第二前驅物容器中之該第二前驅物維持在一第二前驅物溫度； 在該第一前驅物容器與該混合腔室之間提供一第一流體連接； 在該第二前驅物容器與該混合腔室之間提供一第二流體連接； 將該第一前驅物及該第二前驅物提供至該混合腔室；以及， 藉由一控制器控制該第一前驅物溫度及該第二前驅物溫度，由此將一第一預定量之第一前驅物提供至該混合腔室，且將一第二預定量之第二前驅物提供至該混合腔室。
  2. 如請求項1之方法， 其中該第一前驅物具有一第一蒸氣壓， 其中該第二前驅物具有一第二蒸氣壓， 其中該第二蒸氣壓高於該第一蒸氣壓，並且 其中將該第一前驅物及該第二前驅物提供至該混合腔室包括首先將該第一前驅物提供至該混合腔室，且隨後將該第二前驅物提供至該混合腔室。
  3. 如請求項1或2之方法，其中一第一質量控制器設置於該第一前驅物源與該混合腔室之間，該第一質量控制器經建構及配置以調節提供至該混合腔室的第一前驅物之量。
  4. 如請求項1至3中任一項之方法，其中一第二質量控制器設置於該第二前驅物源與該混合腔室之間，該第二質量控制器經建構及配置以調節提供至該混合腔室的第二前驅物之量。
  5. 一種混合一第一前驅物與一第二前驅物之方法，該方法包括： 提供一前驅物模組，該前驅物模組包括帶有一第一前驅物之一第一前驅物容器、帶有一第二前驅物之一第二前驅物容器以及一混合腔室； 在該第一前驅物容器與該混合腔室之間提供一第一流體連接，該第一流體連接設有一第一液體流量調節器； 在該第二前驅物容器與該混合腔室之間提供一第二流體連接，該第二流體連接設有一第二液體流量調節器； 將呈液體形式之該第一前驅物提供至該混合腔室； 將呈液體形式之該第二前驅物提供至該混合腔室； -藉由一控制器控制該第一液體流量調節器以將一預定第一流量之第一前驅物提供至該混合腔室；以及 藉由該控制器控制該第二液體流量調節器以將一預定第二流量之該第二前驅物提供至該混合腔室。
  6. 如請求項1至5之方法，其更包括將一載氣提供至該混合腔室之一步驟。
  7. 一種將一前驅物混合物提供至一反應腔室之方法，該方法包括根據如請求項1至6之該方法混合該第一前驅物與該第二前驅物，藉此形成一前驅物混合物；以及 將該前驅物混合物提供至該反應腔室。
  8. 如請求項7之方法，其中該前驅物混合物經連續地提供至該反應腔室。
  9. 一種將一前驅物混合物提供至一反應腔室之方法，該方法包括執行一或多個混合循環，一混合循環包括： 根據如請求項1至6中任一項之一方法混合一第一前驅物與一第二前驅物，藉此形成一前驅物混合物；以及 斷開一混合閥，該混合閥設置於該混合腔室之下游及該反應腔室之上游； 藉此將該前驅物混合物自該混合腔室提供至該反應腔室。
  10. 如請求項9之方法，其中該混合閥設置於該混合腔室之一排氣口上。
  11. 如請求項9之方法，其中該混合閥設置於一前驅物混合物管線上，該前驅物混合物管線經建構及配置以當該混合閥處於一斷開位置時將該前驅物混合物提供至該反應腔室。
  12. 一種填充一間隙之方法，其包括： 將一基板引入至一反應腔室，該基板具有一間隙； 藉助於根據如請求項7至11中任一項之一方法將一前驅物混合物引入至該反應腔室；以及 在該反應腔室中產生一電漿； 藉此形成至少部分地填充該間隙之一間隙填充流體， 其中該前驅物混合物包括一第一前驅物及一第二前驅物，其中該第一前驅物與該第二前驅物不同，且各自具有至少50 g/mol之一莫耳質量。
  13. 一種填充一間隙之方法，其包括： 將一基板引入至一反應腔室，該基板具有一間隙； 藉助於根據如請求項7至11中任一項之一方法將一前驅物混合物引入至該反應腔室；以及 在該反應腔室中產生一電漿； 藉此形成至少部分地填充該間隙之一間隙填充流體， 其中該前驅物混合物包括一第一前驅物及一第二前驅物，其中該第一前驅物與該第二前驅物不同，且各自包括以下中之至少一者：一鹼金屬、一鹼土金屬、一鹵素、硼(B)、鋁(Al)、碳(C)及矽(Si)。
  14. 如請求項1至13中任一項之方法，其中該第一前驅物包括一第一元素，其中該第二前驅物包括一第二元素，其中該第一元素與該第二元素不同，並且其中該第一元素及該第二元素併入於該間隙填充流體中。
  15. 如請求項1至14中任一項之方法，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、亞胺、矽烷、烷基矽烷、矽氧烷及硼氮烷組成之清單。
  16. 如請求項1至15中任一項之方法，其中該第一前驅物及該第二前驅物中之至少一者包括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。
  17. 如請求項1至16中任一項之方法，其中該第一前驅物及該第二前驅物中之至少一者包括一金屬前驅物，該金屬前驅物包括一金屬。
  18. 如請求項17之方法，其中該金屬係選自一鹼金屬、一鹼土金屬、一過渡金屬、一鑭系元素及一後過渡金屬。
  19. 如請求項17或18之方法，其中該金屬前驅物係選自由以下各者組成之清單：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。
  20. 一種系統，其包括： 一前驅物模組，該前驅物模組包括帶有一第一前驅物之一第一前驅物容器、帶有一第二前驅物之一第二前驅物容器以及一混合腔室； 在該第一前驅物容器與該混合腔室之間的一第一流體連接； 在該第二前驅物容器與該混合腔室之間的一第二流體連接； 一反應腔室； 一前驅物混合物管線；以及 一控制器； 其中： 該第一前驅物不同於該第二前驅物； 該第一前驅物容器包括一第一前驅物加熱元件，該第一前驅物加熱元件經建構及配置以用於將該第一前驅物容器中之該第一前驅物維持在一第一前驅物溫度； 該第二前驅物容器包括一第二前驅物加熱元件，該第二前驅物加熱元件經建構及配置以用於將該第一前驅物容器中之該第二前驅物維持在一第二前驅物溫度，該第一前驅物溫度與該第二前驅物溫度不同； 該控制器經建構及配置以用於藉助於該第一前驅物加熱元件來將該第一前驅物容器維持在一第一前驅物溫度； 該控制器進一步經建構及配置以用於藉助於該第二前驅物加熱元件將該第二前驅物容器維持在一第二前驅物溫度； 該前驅物混合物管線經建構及配置以用於將一前驅物混合物自該混合腔室提供至該反應腔室。
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