通过多步循环沉积蚀一沉积来实现对所填充结构轮廓的调整,来降低沟槽填充的难度。 JM38510/20602BCA 这样可以在保持HDP本身填充能力的同时,通过NF3的刻蚀来重新调整沟槽的形状,使得更多的材料可以填充进去,保证沟槽不封口形成孔洞。

   是一个典型的多步沉积亥刂蚀HDP CVD的工艺。与一般的HDP相似,主要通过SlH4和02反应来形成SiO2薄膜。但是沉积过程的要求与传统的HDP不同,传统的HDP CVD要求侧壁沉积尽可能薄以提供足够的开口使反应粒子可以到达沟槽底部,最大限度实现从底部到顶部的填充。但是多步DEP ETCH的HDP CVD主要是以⒏O2的刻蚀为主导的,因此轮廓结构的控制更重要,最优化的沉积应该有足够厚的侧壁保护,对称的沉积轮廓。应用材料的研究表明(见图4.19),较低的沉积温度(230~600℃)能够很大地改善侧壁的保护但又不损伤填充能力,同时可以通过调节沉积温度将薄膜的应力从180MPa调到100MPa。一旦沉积条件确定后,填充能力可以通过每个循环中沉积和刻蚀的量来优化。降低每个沉积过程的沉积厚度可以实现更多次的轮廓调整,但是这样会增加沉积时间也引入更多的F,有可能会对器件可靠性造成影响。而沉积过程中的物理轰击气体分子量越大,可以在沟槽顶部形成Cuspil△bo来以保护沟槽顶部在刻蚀过程中不被损伤。日前主要采用He为主的He/H2混合,主要想通过保证填充能力的同时为沟槽顶部提供足够的保护。

   刻蚀过程是多步deΓetch的关键步骤,刻蚀过程通过与NF3的反应去除掉Si02,由于NF3在沟槽不同部位的入射角不同,可以实现顶部刻蚀较多从而可以修整部分填充后的沟槽的形状得到更容易填充的沟槽结构。刻蚀过程所采用的载气为H2,载气的分子量越小,可以尽量减少物理轰击的效果。另外刻蚀的对称性对最后的完全填充非常重要,尤其在品片边缘,由于F rradical的方向性,这种不对称性就更加严重,可以通过调节压力、N凡气体流量、衬底偏压大小以及刻蚀化学物质来对对称性进行优化。刻蚀的量必须进行非常好的控制。对于特定的沟槽结构,要进行沉积和刻蚀量的优化,尽可能达到填充、沉积速率以及刻蚀Window的平衡。