本公開的實(shí)施例涉及借由流動(dòng)性聚合物促進(jìn)的金屬移除的方法。更特定而言，本公開的實(shí)施例涉及在基板特征內(nèi)相對(duì)于流動(dòng)性聚合物選擇性移除鎢的方法。

背景技術(shù)：

1、間隙填充工藝整合到若干半導(dǎo)體制造工藝中。間隙填充工藝可以用于利用絕緣或?qū)щ姴牧咸畛溟g隙(或特征)。例如，淺溝槽隔離、金屬間介電層、鈍化層、虛設(shè)柵極均通常借由間隙填充工藝實(shí)施。

2、隨著組件幾何形狀持續(xù)收縮(例如，關(guān)鍵尺寸<20nm、<10nm、及更小)并且熱預(yù)算減小，歸因于習(xí)知沉積工藝的限制，空間的無(wú)缺陷填充變得日漸困難。

3、已經(jīng)實(shí)施用于選擇性鎢填充的工藝，其中鎢可以在鎢種晶層上選擇性沉積。遺憾的是，這些工藝均需要最小種晶層厚度。已知的pvd工藝可以提供必要的種晶層厚度，但選擇性鎢填充工藝將在任何暴露的種晶層上沉積鎢材料。

4、由此，需要用于從場(chǎng)及側(cè)壁表面移除非所要的鎢沉積的方法以便借由選擇性沉積工藝實(shí)現(xiàn)自底向上填充。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例涉及一種選擇性金屬移除的方法。方法包含在其中形成有至少一個(gè)特征的基板表面上形成流動(dòng)性聚合物膜。至少一個(gè)特征具有頂表面處的具開口寬度的開口、至少一個(gè)側(cè)壁及底部。至少一個(gè)特征從頂表面到底部延伸特征深度。流動(dòng)性聚合物膜在至少一個(gè)特征內(nèi)形成并且具有小于或等于特征深度的聚合物深度。將金屬材料的至少一部分從頂表面選擇性移除而不實(shí)質(zhì)上影響聚合物膜之下的任何材料。

2、本公開的額外實(shí)施例涉及一種選擇鎢移除的方法。方法包含在其中形成有至少一個(gè)特征的基板表面上沉積鎢材料。至少一個(gè)特征具有頂表面處的具開口寬度的開口、至少一個(gè)側(cè)壁及底部。至少一個(gè)特征從頂表面到底部延伸特征深度。流動(dòng)性聚合物膜在至少一個(gè)特征內(nèi)形成并且具有小于或等于特征深度的聚合物深度。將鎢材料的至少一部分從頂表面選擇性移除而不實(shí)質(zhì)上影響聚合物膜之下的鎢材料。移除聚合物膜以暴露聚合物膜之下的鎢材料。從至少一個(gè)側(cè)壁蝕刻鎢材料。在鎢材料上選擇性沉積第二金屬材料。

技術(shù)特征：

1.一種選擇性金屬移除的方法，所述方法包含以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中形成聚合物膜的步驟包含以下步驟：將所述基板表面暴露于一種或多種單體。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述單體基本上由單個(gè)、雙官能單體組成。

4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述單體基本上由兩個(gè)雙官能單體組成。

5.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述單體包含單官能末端單體。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中借由將所述基板表面暴露于nf3自由基來(lái)執(zhí)行選擇性移除所述金屬材料的步驟。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包含以下步驟：

8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述金屬材料借由物理氣相沉積(pvd)沉積并且所述金屬材料具有小于所述頂部厚度及所述底部厚度的側(cè)壁厚度。

9.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包含以下步驟：

10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中借由將所述基板表面暴露于h2等離子體處理來(lái)移除所述聚合物膜。

11.如權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包含以下步驟：

12.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包含以下步驟：

13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述預(yù)定厚度是在約2nm至約10nm的范圍中。

14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中在所述至少一個(gè)特征的所述底部處在所述金屬材料的層之間實(shí)質(zhì)上不存在碳或氧殘留物。

15.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述開口寬度是在約8nm至約20nm的范圍中。

16.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述特征深度是在約60nm至約100nm的范圍中。

17.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述特征深度與所述開口寬度的比率是在約2至約15的范圍中。

18.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述聚合物深度是在約1nm至約10nm的范圍中。

19.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬材料包含鎢、鉬、或釕中的一個(gè)或多個(gè)。

20.一種選擇性鎢移除的方法，所述方法包含以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本公開的實(shí)施例涉及用于從特征的頂表面及側(cè)壁選擇性移除金屬材料的方法。借由流動(dòng)性聚合物材料覆蓋的金屬材料保持不受影響。在一些實(shí)施例中，金屬材料借由物理氣相沉積形成，從而導(dǎo)致相對(duì)薄的側(cè)壁厚度。在從頂表面移除金屬材料之后余留在側(cè)壁上的任何金屬材料可借由額外蝕刻工藝蝕刻。在特征底部處的所得金屬層促進(jìn)特征的選擇性金屬間隙填充。

技術(shù)研發(fā)人員：吳立其,劉風(fēng)全,巴斯卡爾·喬蒂·布雅,詹姆斯·H·康諾利,亓智敏,張潔,竇偉,張愛西,馬克·薩利,呂疆,汪榮軍,戴維·湯普森,唐先敏
受保護(hù)的技術(shù)使用者：應(yīng)用材料公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23