【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】钨特征填充 相关申请的交叉引用 本申请根据35USC§ 119(e)主张于2012年3月27日提交的美国临时专利申请第 61/616, 377号的优先权,为所有的目的,该专利申请的整体内容通过引用的方式并入本申 请中。
技术介绍
使用化学气相沉积(CVD)技术的含钨材料的沉积是许多半导体制造过程不可或 缺的部分。这些材料可用于水平互连、邻接金属层之间的通孔、第一金属层与硅衬底上的装 置之间的接点、以及高深宽比特征。在常规沉积过程中,在沉积腔室中将衬底加热到预定的 工艺温度,并且沉积作为晶种或成核层的含钨材料薄层。然后,将含钨材料的其余部分(主 体层)沉积在此成核层上。按照惯例,含钨材料是通过六氟化钨(WF 6)与氢(H2)的还原反 应而形成。将含钨材料沉积在包括特征与场区域的整个衬底暴露表面区域上方。 将含钨材料沉积到小并且具高深宽比的特征内可能会在已填充的特征内部引起 接缝与空隙的形成。大的接缝可能会导致高电阻、污染、所填充的材料的损失,并且以其他 方式使集成电路的性能降低。例如,接缝可能在填充过程之后延伸靠近场区域,然后在化学 机械研磨期间打开。
技术实现思路
在本专利技术所述主题的一方面可以在以钨来填充特征的方法中实施,所述方法包 括:在特征内保形地沉积钨以用第一主体(bulk)钨层来填充特征,去除一部分的第一主体 钨层以在特征内留下蚀刻过的钨层;以及将第二主体钨层选择性地沉积在蚀刻过的钨层 上。根据各种实施例,第二主体钨层可填充特征,或者可选择性或保形地沉积一个或多个额 外钨层以完成特征填充。在某些实施例中,第二主体钨层可部分 ...
【技术保护点】
一种方法,其包括:提供包括特征的衬底,所述特征具有一个或多个特征开口、特征侧壁和特征内部;在所述特征内保形地沉积钨以用第一主体钨层填充所述特征;去除所述第一主体钨层的一部分以在所述特征内留下蚀刻过的钨层,包括从一个或多个侧壁去除钨;并且在所述蚀刻过的钨层上选择性地沉积第二主体钨层。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.27 US 61/616,3771. 一种方法,其包括: 提供包括特征的衬底,所述特征具有一个或多个特征开口、特征侧壁和特征内部; 在所述特征内保形地沉积钨以用第一主体钨层填充所述特征; 去除所述第一主体钨层的一部分以在所述特征内留下蚀刻过的钨层,包括从一个或多 个侧壁去除钨;并且 在所述蚀刻过的钨层上选择性地沉积第二主体钨层。2. 根据权利要求1所述的方法,其中所述保形地沉积钨包括允许空隙形成在所述第一 主体钨层内。3. 根据权利要求2所述的方法,其中去除所述第一主体钨层的一部分包括打开所述空 隙。4. 根据权利要求1至3中的任一项所述的方法,其中所述保形地沉积钨包括允许在所 述第一主体鹤层中形成沿着所述特征的轴延伸的接缝。5. 根据权利要求4所述的方法,其中去除所述第一主体钨层的一部分包括将所述第一 主体钨层蚀刻到接缝形成点。6. 根据权利要求1至5中的任一项所述的方法,其中在所述蚀刻过的钨层上选择性地 沉积第二主体钨层包括在不形成中间成核层的情况下,在所述蚀刻过的钨层上沉积所述第 -主体鹤层。7. 根据权利要求1至6中的任一项所述的方法,其中所述特征相对于所述衬底的平面 垂直定向。8. 根据权利要求1至6中的任一项所述的方法,其中所述特征相对于所述衬底的平面 水平定向。9. 根据权利要求1至8中的任一项所述的方法,其中去除所述第一主体钨层的一部分 包括使所述第一主体钨层暴露于自由基物质,而实质上不暴露于离子物质。10. 根据权利要求1至9中的任一项所述的方法,其中去除所述第一主体钨层的一部分 包括使所述第一主体钨层暴露于远程产生的等离子体。11. 根据权利要求1至8中的任一项所述的方法,其中去除所述第一主体钨层的一部分 包括使所述第一主体钨层暴露于原位等离子体。12. 根据权利要求1至8中的任一项所述的方法,其中去除所述第一主体钨层的一部 分包括使所述第一主体钨层暴露于使用电容耦合等离子体(CCP)产生器、感应耦合等离子 体(ICP)产生器、变压器耦合等离子体(TCP)产生器、电子回旋共振(ECR)产生器、或螺旋 波等离子体产生器所产生的等离子体。13. 根据权利要求1至12中的任一项所述的方法,其中去除所述第一主体钨层的一部 分包括所述第一主体钨层的非保形蚀刻。14. 根据权利要求1至12中的任一项所述的方法,其中去除所述第一主体钨层的一部 分包括所述第一主体钨层的保形蚀刻。15. 根据权利要求1至14中的任一项所述的方法,其中去除所述第一主体钨层的一部 分包括相对于底层选择性地蚀刻钨,所述底层加衬于所述特征,所述第一主体钨层沉积在 所述特征上。16. 根据权利要求1至14中的任一项所述的方法,其中去除所述第一主体钨层的一部 分包括相对于底层非选择性地蚀刻钨,所述底层加衬于所述特征,所述第一主体钨层沉积 在所述特征上。17. 根据权利要求1至16中的任一项所述的方法,包括在所述第二主体钨层上沉积薄 层,所述薄层选自粘合层、衬垫层以及屏障层。18. 根据权利要求17所述的方法,包括在所述薄层上沉积第三主体钨层。19. 根据权利要求1至18中的任一项所述的方法,其中所述第二主体钨层相对所述特 征不保形。20. 根据权利要求1至18中的任一项所述的方法,其中以具有大于100 %的阶梯覆盖 率的钨来填充所述特征。21. -种方法,其包括: 提供包括特征的衬底,所述特征具有一个或多个特征开口、特征侧壁、特征内部和沿着 所述特征的长度延伸的特征轴; 在所述特征内沉积钨以用第一主体钨层来填充所述特征,其中晶粒生长实质上正交于 所述特征轴; 去除所述第一主体钨层的一部分,以在所述特征内留下蚀刻过的钨层;并且 在所述蚀刻过的钨层上选择性地沉积第二主体钨层,其中晶粒生长实质上平行于所述 特征轴。22. -种方法,其包括: 提供包括特征的衬底,所述特征具有一个或多个特征开口、特征侧壁和特征内部; 在所述特征内保形地沉积钨以用第一主体钨层来填充所述特征; 在去除所述钨的一部分之后接收所述衬底,所述接收的特征包括蚀刻过的钨层;并且 在所述蚀刻过的钨层上...
【专利技术属性】
技术研发人员:阿南德·查德拉什卡,爱思特·杰恩,拉什纳·胡马雍,迈克尔·达内克,高举文,王德齐,
申请(专利权)人:诺发系统公司,
类型:发明
国别省市:美国;US
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