TWI828582B

Method for depositing silicon-free carbon-containing film as gap-fill layer by pulse plasma-assisted deposition

Abstract

A Si-free C-containing film having filling capability is deposited by forming a viscous polymer in a gas phase by striking an Ar, He, or N 2plasma in a chamber filled with a volatile hydrocarbon precursor that can be polymerized within certain parameter ranges which define mainly partial pressure of precursor during a plasma strike, and wafer temperature.

TWI828582B, drawing sheet 1
Sheet 1 of 20

Term

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17 claims: 1 independent, 16 dependent

  1. 1
    一種在基材表面上填充圖案化凹部之方法,該方法包含下列步驟: 在反應空間中提供含凹部的基材; 提供無矽含碳前驅物到該反應空間,因此使用氣相前驅物填充該凹部;以及 在提供該無矽含碳前驅物到該反應空間之後,提供電漿到該反應空間,因此在該凹部中形成可流動材料, 其中該可流動材料在該凹部中流動並累積在該凹部的底部,因此在該凹部的該底部形成經沉積材料, 其中該沉積材料固化, 其中提供該電漿的步驟包含衝擊該電漿,以及 其中提供該電漿的該步驟以脈衝開啟與關閉該電漿的方式間歇進行。
  2. 2
    如請求項1之方法,其中該前驅物具有前驅物流作為流入該反應空間的總氣流之一部分,其範圍約10%到約100%。
  3. 3
    如請求項1之方法,其中該前驅物在該反應空間中的分壓大於200 Pa。
  4. 4
    如請求項1之方法,其中該基材的溫度介於約50°C到約150°C之間。
  5. 5
    如請求項1之方法,其中該反應空間內的總壓力大於500 Pa。
  6. 6
    如請求項1之方法,其中使用該電漿來聚合該前驅物。
  7. 7
    如請求項6之方法,其中該黏性材料的平均鏈長大於該前驅物分子的平均鏈長的10倍。
  8. 8
    如請求項1之方法,其中沉積在該底部的材料量大於沉積在該凹部側壁上的材料量。
  9. 9
    如請求項1之方法,其中該前驅物包含不飽和烴。
  10. 10
    如請求項9之方法,其中該前驅物包含在25°C下具有蒸氣壓1,000 Pa或更高的一或多個不飽和烴或環烴。
  11. 11
    如請求項1之方法,其中該前驅物包含選自下列所組成群組的一或多個化合物:C2-C8炔烴(C n H 2n-2 )、C2-C8烯烴(C n H 2n )、C2-C8二烯烴(C n H n+2 )、C3-C8環烯烴、C3-C8環烯(C n H n )、C3-C8環烷烴、以及前述的經取代烴。
  12. 12
    如請求項1之方法,其中該前驅物包含環戊烯。
  13. 13
    如請求項1之方法,其中該凹部具有深寬比約2到約10的寬度與深度。
  14. 14
    如請求項1之方法,其中該黏性材料為液體。
  15. 15
    如請求項1之方法,其中在提供電漿到該反應空間的該步驟期間,電漿電力大於200 W。
  16. 16
    如請求項1之方法,其中衝擊該電漿的該步驟包含衝擊Ar或He電漿。
  17. 17
    如請求項1之方法,其進一步包含脈衝步驟,該脈衝步驟在提供該無矽含碳前驅物的該步驟之後及在衝擊該電漿的該步驟之前。
Independent claims17