CN117917763A - 填充衬底上的凹陷特征的方法及相关结构 - Google Patents

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Abstract

公开了用于填充衬底上的凹陷特征的方法。该方法可以包括：提供具有包括金属衬里层的凹陷特征的衬底，部分蚀刻金属衬里，随后采用蚀刻和循环沉积过程的组合用间隙填充材料填充凹陷特征。还公开了包括设置在凹陷特征中的间隙填充金属膜的半导体结构。

Description

填充衬底上的凹陷特征的方法及相关结构
技术领域
本公开总体涉及半导体处理方法和系统的领域，以及器件和集成电路制造的领域。具体而言，本公开总体涉及填充衬底上的凹陷特征的方法以及包括填充的凹陷特征的结构。
背景技术
用于形成半导体器件结构(例如晶体管、存储元件和集成电路)的制造过程范围很广，可以包括沉积过程、蚀刻过程、热退火过程、光刻过程和掺杂过程等。
特定的制造过程包括将材料沉积到衬底上的凹陷特征中，从而用该材料填充凹陷特征(或间隙)，该过程通常被称为“间隙填充”。非平面衬底可以包括多个凹陷特征，例如凹陷特征可以包括设置在衬底表面的突出部分之间的竖直凹陷特征或者形成在衬底表面中的锯齿状凹陷特征。
随着半导体器件结构几何尺寸的减小以及高纵横比特征在诸如DRAM、闪存和逻辑的器件结构中变得更加普遍，用具有期望特性的材料填充大量凹陷特征变得越来越复杂。
诸如高密度等离子体(HDP)、低于大气压的化学气相沉积(SACVD)和低压化学气相沉积(LPCVD)的沉积方法已被用于间隙填充过程，但这些及其他过程通常不能实现期望的间隙填充结果。
因此，需要用具有改进特性的材料比如金属填充衬底上的凹陷特征的方法。
发明内容
提供本发明内容是为了以简化的形式介绍一些概念。这些概念在以下公开的示例实施例的详细描述中被进一步详细描述。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。
提供了用于填充衬底上的凹陷特征的方法，该方法包括：提供包括凹陷特征的衬底；该凹陷特征包括侧壁、底部表面和开口，以及设置在至少侧壁和底部表面上的金属衬里层。该方法还包括：去除金属衬里层的至少一部分；以及通过循环沉积-蚀刻过程用钼金属部分地填充凹陷特征，其中循环沉积-蚀刻过程的单位循环包括：通过执行第一循环沉积过程的一个或多个单位循环，用钼金属部分地填充凹陷特征，其中与邻近凹陷特征的开口的每循环沉积速率相比，第一循环沉积过程邻近凹陷特征的底部表面以更大每循环沉积速率沉积钼金属，以及部分地蚀刻钼金属。该方法还可以包括，通过执行第二循环沉积过程的一个或多个单位循环，用额外钼金属填充凹陷特征。
除了上述一种或多种过程之外，或者作为替代，进一步示例可以包括第一循环沉积过程的单位循环和第二循环沉积过程的单位循环包括，使衬底与包含卤氧化钼的第一气相反应物接触，并且使衬底与包含还原剂的第二气相反应物接触。
除了上述一种或多种过程之外，或者作为替代，进一步示例可以包括卤氧化钼是二氯化钼(IV)(MoO2Cl2)。
除了上述一种或多种过程之外，或者作为替代，进一步示例可以包括去除至少一部分金属衬里层还包括使金属衬里层与气态氯化物基蚀刻剂接触。
除了上述一种或多种过程之外，或者作为替代，进一步示例可以包括使金属衬里层与气态氯化物基蚀刻剂接触还包括，与邻近凹陷特征的底部去除的金属衬里层的部分相比，优选邻近凹陷特征的开口去除金属衬里层的更大部分。
除了上述一种或多种过程之外，或者作为替代，进一步示例可以包括气态氯化物基蚀刻剂包括五氯化钼(MoCl5)和五氯化钨(WCl5)中的至少一种。
除了上述一种或多种过程之外，或者作为替代，进一步示例可以包括金属衬里层包括金属氮化物衬里层。
除了上述一种或多种过程之外，或者作为替代，进一步示例可以包括通过循环沉积-蚀刻过程用钼金属部分地填充凹陷特征还包括，与邻近凹陷特征的开口形成的钼金属的厚度相比，优选邻近凹陷特征的底部形成更大厚度的钼金属。
除了上述一种或多种过程之外，或者作为替代，进一步示例可以包括与邻近凹陷特征的开口的钼金属的沉积速率相比，在循环沉积-蚀刻过程中采用的第一循环沉积过程邻近凹陷特征的底部处以更大的沉积速率沉积钼金属。
除了上述一种或多种过程之外，或者作为替代，进一步示例可以包括用钼金属部分地填充凹陷特征并且随后用额外钼金属填充凹陷特征还包括无缝地填充凹陷特征。
除了上述一种或多种过程之外，或者作为替代，进一步示例可以包括一种根据本文概述的方法形成的结构。
提供了用钼金属无缝地填充衬底上的凹陷特征的方法。该方法可以包括提供包括凹陷特征的衬底，该凹陷特征包括开口以及覆盖有金属氮化物衬里的侧壁和底部表面。该方法还可以包括，优选蚀刻邻近凹陷特征的开口的金属氮化物衬里，其中邻近凹陷特征的开口的金属氮化物衬里的蚀刻速率比邻近凹陷特征的底部表面的金属氮化物衬里的蚀刻速率大300％。该方法还可以包括通过循环沉积-蚀刻过程用钼金属部分地填充凹陷特征，其中循环沉积-蚀刻过程优选邻近凹陷特征的底部表面形成钼金属。该方法还可以包括，通过执行循环沉积过程的一个或多个单位循环，用额外钼金属填充凹陷特征。
除了上述一种或多种过程之外，或者作为替代，进一步示例可以包括优选蚀刻金属氮化物衬里还包括使金属氮化物衬里与气态氯化物基蚀刻剂接触。
除了上述一种或多种过程之外，或者作为替代，进一步示例可以包括氯化物基蚀刻剂包括五氯化钼(MoCl5)和五氯化钨(WCl5)中的至少一种。
除了上述一种或多种过程之外，或者作为替代方案，进一步示例可以包括优选蚀刻金属氮化物衬里层还包括，与邻近凹陷特征的底部的金属氮化物衬里的蚀刻速率相比，以更高的蚀刻速率蚀刻邻近凹陷特征的开口的金属氮化物衬里。
除了上述一种或多种过程之外，或者作为替代，进一步示例可以包括邻近凹陷特征的开口的金属氮化物衬里的蚀刻速率比邻近凹陷特征的底部表面的金属氮化物衬里的蚀刻速率大300％。
除了上述一种或多种过程之外，或者作为替代，进一步示例可以包括邻近凹陷特征的开口的金属氮化物衬里优选被蚀刻至小于5埃的厚度。
除了上述一种或多种过程之外，或者作为替代，进一步示例可以包括金属氮化物衬里包括氮化钛衬里和氮化钽衬里中的至少一种。
除了上述一种或多种过程之外，或者作为替代，进一步示例可以包括一种根据本文公开的任何方法形成的结构。
除了上述一种或多种过程之外，或者作为替代，进一步示例可以包括一种配置用于执行本文公开的任何方法的设备。
为了总结本发明和相对于现有技术实现的优点，上面已经描述了本发明的某些目的和优点。当然，应理解，根据本发明的任何特定实施例，不一定可以实现所有这些目的或优点。因此，例如，本领域技术人员将认识到，本发明可以实现或优化本文教导或建议的一个优点或一组优点的方式实施或执行，而不必实现本文教导或建议的其他目的或优点。
所有这些实施例都在本文公开的本发明的范围内。从下面参照附图对某些实施例的详细描述中，这些及其他实施例对于本领域技术人员来说将变得显而易见，本发明不限于所公开的任何特定实施例。
附图说明
虽然说明书以特别指出并清楚地要求保护被认为是本发明的实施例的权利要求书作为结论，但当结合附图阅读时，本公开的实施例的某些示例的描述可以更容易地确定本公开的实施例的优点，其中：
图1示出了填充有包括接缝特征的金属的凹陷特征的截面示意图；
图2示出了根据本公开实施例的示例性方法；
图3示出了说明根据本公开实施例的循环沉积-蚀刻过程的示例性方法；
图4是说明钼金属沉积速率和下方金属衬里层的厚度之间的关系的图；
图5-9示出了根据本公开实施例形成的结构的截面示意图；以及
图10示出了根据本公开实施例的配置用于执行本文描述的方法的示例性设备。
应当理解，附图中的元件是为了简单和清楚而示出的，并不一定是按比例绘制的。例如，图中的一些元件的尺寸可能相对于其他元件被夸大，以有助于提高对本公开的所示实施例的理解。
具体实施方式
下面提供的方法、结构、设备和装置的示例性实施例的描述仅仅是示例性的，并且仅仅是为了说明的目的；以下描述不旨在限制本公开或权利要求的范围。此外，对具有所述特征的多个实施例的叙述并不旨在排除具有附加特征的其他实施例或者结合了所述特征的不同组合的其他实施例。例如，各种实施例被阐述为示例性实施例，并且可以在从属权利要求中叙述。除非另有说明，示例性实施例或其部件可以组合或可以彼此分开应用。
在本公开中，“气体”可以包括在常温常压(NTP)下为气体的材料、蒸发的固体和/或蒸发的液体，并且可以根据上下文由单一气体或气体混合物构成。除了处理气体之外的气体，即不经过气体分配组件、其他气体分配装置等引入的气体，可以用于例如密封反应空间，并且可以包括密封气体。前体和反应物可以是气体。示例性密封气体包括稀有气体、氮气等。在一些情况下，术语“前体”可以指参与产生另一种化合物的化学反应的化合物，特别是指构成膜基质或膜主骨架的化合物；术语“反应物”可以与术语前体互换使用。
如本文所用，术语“衬底”可以指可用于形成器件、电路、层或膜或可通过根据本公开实施例的方法在其上形成器件、电路或膜的任何一种或多种底层材料。衬底可以包括块体材料，比如硅(例如单晶硅)、其他IV族材料，例如锗，或者其他半导体材料，例如II-VI族或III-V族半导体材料，并且可以包括覆盖或位于块体材料下面的一个或多个层。此外，衬底可以包括各种特征，例如形成在衬底层的至少一部分内或上的凹陷、凸起等。举例来说，衬底可以包括块体半导体材料和覆盖至少一部分块体半导体材料的绝缘或介电材料层。此外，术语“衬底”可以指可以使用的或可以在其上形成器件、电路或膜的任何一种或多种底层材料。“衬底”可以是连续的或非连续的；刚性的或柔性的；实心的或多孔的。衬底可以是任何形式，例如粉末、板或工件。板状衬底可以包括各种形状和尺寸的晶片。衬底可以由诸如硅、硅锗、氧化硅、砷化镓、氮化镓和碳化硅的材料制成。连续衬底可以延伸到发生沉积过程的处理室的边界之外，并且可以移动通过处理室，使得该过程继续，直到到达衬底的末端。连续衬底可以由连续衬底进给系统提供，该系统允许以任何合适的形式制造和输出连续衬底。连续衬底的非限制性示例可以包括片材、非织造膜、卷、箔、网、柔性材料、成束连续细丝或纤维(即陶瓷纤维或聚合物纤维)。连续衬底也可以包括其上安装有非连续衬底的载体或薄片。
如本文所用，术语“膜”和/或“层”可以指任何连续或非连续的结构和材料，例如通过本文公开的方法沉积的材料。例如，膜和/或层可以包括二维材料、三维材料、纳米颗粒、部分或全部分子层或者部分或全部原子层或者原子和/或分子簇。膜或层可以包括或可以至少部分由衬底表面上的多个分散原子构成，和/或可以嵌入或可以变成嵌入衬底中和/或可以嵌入或可以变成嵌入在该衬底上制造的器件中。膜或层可以包括具有针孔和/或孤岛的材料或层。膜或层可以是至少部分连续的。膜或层可以被图案化，例如被细分，并且可被包括在多个半导体器件中。膜或层可以选择性地生长在衬底的一些部分上，而不生长在其他部分上。
本文所用的术语“沉积过程”可以指将前体(和/或反应物)引入反应室以在衬底上沉积层。“循环沉积过程”是“沉积过程”的示例。
术语“循环沉积过程”或“循环的沉积过程”可以指将前体(和/或反应物)顺序引入反应室以在衬底上沉积层，并且包括诸如原子层沉积(ALD)、循环化学气相沉积(循环CVD)和包括ALD分量和循环CVD分量的混合循环沉积过程的处理技术。
术语“原子层沉积”可以指在处理室中进行沉积循环(通常是多个连续沉积循环)的气相沉积过程。这里使用的术语原子层沉积也意味着包括由相关术语指定的过程，例如化学气相原子层沉积、原子层外延(ALE)、分子束外延(MBE)、气体源MBE、有机金属MBE以及当用前体/反应气体和吹扫气体(例如惰性载气)的交替脉冲执行时的化学束外延。脉冲可以包括将衬底暴露于前体或反应物。这可以通过例如将前体或反应物引入到存在衬底的反应室中来实现。另外或可替代地，将衬底暴露于前体可以包括将衬底移动到衬底处理系统中存在反应物或前体的位置。
通常，对于ALD过程，在每个循环期间，前体被引入到反应室中，并被化学吸附到沉积表面(例如可以包括来自先前ALD循环的先前沉积的材料或其他材料的衬底表面)上，并形成不容易与额外的前体反应的材料的单层或亚单层(即自限制反应)。此后，反应物(例如另一种前体或反应气体)可随后被引入处理室，用于将化学吸附的前体转化为沉积表面上的期望材料。反应物能够与前体进一步反应。在一个或多个循环中，例如在每个循环的每个步骤中，可以利用吹扫步骤，以从处理室中去除任何过量的前体和/或从反应室中去除任何过量的反应物和/或反应副产物。
如本文所用,“前体”包括可变成气态并可由包括可在本文所述的沉积过程中引入的元素的化学式表示的气体或材料。
如本文所用，“结构”可以是或包括本文所述的衬底。结构可以包括覆盖在衬底上或其内的一个或多个层，例如根据这里描述的方法形成的一个或多个层。全部器件或部分器件部分可被包括在结构内或其上。
如本文所用，术语“卤化钼前体”可以指至少包括钼组分和卤化物组分的前体，其中卤化物组分可以包括氯组分、碘组分或溴组分中的一种或多种。
如本文所用，术语“卤氧化钼前体”可以指至少包含钼组分、氧组分和卤化物组分的前体。
如本文所用，术语“凹陷特征”和“间隙特征”可互换使用，并且可以指设置在非平面表面的表面之间的开口或腔。例如，术语“凹陷特征”可以指设置在从衬底表面竖直延伸的相对侧壁或突起之间的开口或腔，或者竖直延伸到衬底表面的凹陷的相对倾斜侧壁之间的开口或腔。
如本文所用，术语“接缝”可以指由间隙填充金属中形成的边缘邻接所形成的空隙线或者一个或多个分离的空隙。“接缝”的存在可以使用高放大倍数的显微镜方法来确认，例如扫描透射电子显微镜(STEM)和透射电子显微镜(TEM),其中如果观察显示在填充有间隙填充金属的凹陷特征中有清晰的竖直空隙线或者一个或多个竖直空隙，则认为存在“接缝”。
在当前公开的实施例中给出了许多示例材料，应注意的是，对于每个示例材料给出的化学式不应被解释为限制性的，并且给出的非限制性示例材料不应被给定的示例化学计量所限制。
此外，在本公开中，变量的任何两个数字可以构成该变量的可行范围，并且所指示的任何范围可以包括或不包括端点。此外，所指出的变量的任何值(不管它们是否用“约”表示)可以指精确值或近似值，并且包括等同物，并且可以指平均值、中间值、代表性值、多数值等。此外，在本公开中，术语“包括”、“由...构成”和“具有”在一些实施例中独立地指“通常或广义地包括”、“包含”、“基本由...组成”或“由...组成”。在本公开中，任何定义的含义在一些实施例中不一定排除普通和习惯的含义。
在说明书中，应该理解，术语“在…上”或“在…上方”可以用来描述相对位置关系。另一元件、膜或层可以直接在所述层上，或者另一层(中间层)或元件可以插入其间，或者一层可以设置在所述层上但不完全覆盖所述层的表面。因此，除非单独使用术语“直接”，否则术语“在…上”或“在…上方”将被解释为相对概念。与此类似，应当理解，术语“在…下”、“在…下面”或“在下面”将被解释为相对概念。
本公开包括用于填充衬底上的凹陷特征的方法，并且特别公开了通过采用优选蚀刻过程结合循环沉积-蚀刻过程，用钼金属无缝填充(即不形成接缝)凹陷特征的方法。
钼金属可用于许多应用中，例如低电阻率间隙填充、用于3D-NAND的衬里层、DRAM字线特征，或者作为CMOS逻辑应用中的互连材料。在凹陷特征中沉积钼金属的能力可允许逻辑应用中的互连(即CMOS结构)和存储器应用中的字线/位线(例如3D-NAND和DRAM结构)的较低有效电阻率。
本公开的实施例可以提供优于先前已知的间隙填充过程和间隙填充金属。图1中示出了包括通过先前已知的方法填充有金属的凹陷特征的结构的示例。
更详细地，图1示出了包括衬底102的结构100的简化截面图，该衬底102具有填充有金属106的凹陷特征104。接缝108设置在金属106内。接缝可以包括金属106中的区域，在该区域中，从凹陷特征的侧壁生长的膜的边缘过早地相互接触。因此，接缝108通常设置在凹陷特征104的附近或中心。在金属106中形成接缝108是不希望的，因为这会导致差的器件性能以及器件制造中的可能问题。在该示例中，接缝108可以包括竖直线空隙，其可以使用扫描透射电子显微镜(STEM)或透射电子显微镜(TEM)等来观察。
因此，需要能够用金属(例如钼金属)填充衬底上的凹陷特征而不形成接缝的方法和结构。
因此，本公开的实施例可以包括用于填充衬底上的凹陷特征的方法。本公开的方法可以包括：提供包括凹陷特征的衬底，其中凹陷特征可以包括侧壁、底部表面和开口，以及设置在至少侧壁和底部表面上的金属衬里层。该方法还可以包括：去除金属衬里层的至少一部分，并且通过循环沉积-蚀刻过程用钼金属部分地填充凹陷特征，其中循环沉积-蚀刻过程的单位循环可以包括：通过执行第一循环沉积过程的一个或多个单位循环，用钼金属部分地填充凹陷特征，并且部分地蚀刻钼金属。该方法还可以包括，通过执行第二循环沉积过程的一个或多个单位循环，用额外钼金属填充凹陷特征。
本公开的过程可以在配置用于执行蚀刻过程、循环沉积过程以及循环沉积-蚀刻过程的反应器和相关反应室中执行。因此，适于执行本公开的过程的反应器可以包括ALD反应器以及CVD反应器，其配置为提供合适的蚀刻剂、前体和/或反应物。根据一些实施例，可以使用喷淋头反应器。根据一些实施例，可以使用错流、分批、小型分批或空间ALD反应器。
在本公开的一些实施例中，可以使用分批反应器。在一些实施例中，可以使用立式分批反应器。在其他实施例中，分批反应器包括小型分批反应器，其配置为容纳10个或更少的晶片、8个或更少的晶片、6个或更少的晶片、4个或更少的晶片或者2个或更少的晶片。在使用分批反应器的一些实施例中，晶片间的不均匀性小于3％(1sigma)、小于2％、小于1％或者甚至小于0.5％。
本公开的示例性过程可以可选地在连接到组合工具的反应器和相关反应室中进行。在组合工具中，因为每个反应室专用于一种类型的过程，所以每个模块中的反应室的温度可以保持恒定，这与其中衬底在每次运行之前被加热到处理温度的反应器相比提高了产量。此外，在组合工具中，可以减少将反应室抽吸至衬底之间的期望处理压力水平的时间。本公开的示例性过程可以在包括多个反应室的组合工具中执行，其中每个单独的反应室可以用于将衬底暴露于单独的前体气体，并且衬底可以在暴露于多种前体气体的不同反应室之间转移，衬底的转移在受控环境下执行，以防止衬底的氧化/污染。例如，本文所述的蚀刻过程和循环沉积-蚀刻过程可以在组合工具的独立反应室中进行，两个反应室之间的来回转移在受控环境下进行，以防止衬底和相关金属膜的污染或降解。
在一些实施例中，本公开的过程可以在单个独立的反应器中进行，该反应器可以配备有装载锁。在这种情况下，没有必要在每次运行之间冷却反应室。
参考图2示出了根据本公开实施例的用于填充衬底上的凹陷特征的示例性方法200。简而言之，方法200可以包括以下步骤：提供具有包括金属衬里层的凹陷特征的衬底(步骤202)，去除金属衬里层的一部分(步骤204)，通过执行循环沉积-蚀刻过程用钼金属部分地填充凹陷特征(步骤206)，以及通过执行循环沉积过程用额外钼金属填充凹陷特征(步骤208)。
更详细地，示例性过程200包括步骤202，该步骤包括提供包括凹陷特征的衬底。在一些实施例中，凹陷特征包括一个或多个侧壁、底部表面、开口以及设置在至少侧壁和底部表面上的金属衬里层。
在本公开的一些实施例中，衬底可以包括图案化衬底，其包括多个高纵横比的凹陷特征，例如沟槽结构、竖直间隙和/或鳍结构。衬底可以包含纵横比(高度:宽度)大于2:1或大于5:1或大于10:1或大于25:1或大于50:1或者甚至大于100:1的多个凹陷特征，其中在该示例中使用的“大于”是指凹陷特征的较大高度。衬底可以包括一种或多种材料和材料表面，包括但不限于半导体材料、介电材料和金属材料。
衬底还可以包括形成在衬底表面之内或之上的器件结构。例如，图案化衬底可以包括部分制造的器件结构，例如晶体管和/或存储元件等。在这样的实施例中，部分制造的器件结构可以包括多个凹陷特征。
在本公开的一些实施例中，衬底上的凹陷特征可以至少部分地被金属衬里层覆盖。例如，金属衬里层可以沉积在凹陷特征上，并且至少覆盖凹陷特征的侧壁以及凹陷特征的底部表面。
作为非限制性示例，图5示出了示例性结构500，其包括衬底502的一部分，该部分包括凹陷特征504和金属衬里层512。在该示例中，凹陷特征504包括高纵横比的竖直沟槽。凹陷特征504包括侧壁506、底部表面508和开口510。应注意，图5中示出的凹陷特征504是示例性的，且本文公开的方法涵盖具有替代轮廓的凹陷特征的无缝填充，替代轮廓包括但不限于弯曲的、扇形的、V形的、锥形的、凹入的以及穿硅通孔沟槽。此外，如图5所示的底部表面508可以具有除了图5中示例的水平底部表面之外的替代轮廓。例如，底部表面可以是弯曲的、拱形的、V形的等，其中底部表面简单地定义为凹陷特征的最低表面区域。
在一些实施例中，金属衬里层512可以包括金属氮化物衬里层，例如氮化钛衬里或氮化钽衬里。金属衬里层512可以用于许多目的。例如，金属衬里层512可用于促进凹陷特征504内的后续间隙填充金属的沉积或粘附。此外或可替代地，金属衬里层512可以用作扩散阻挡层，以防止凹陷特征504内的后续间隙填充金属扩散到周围衬底502中。
回到本公开的示例性过程200(图2),过程200可以通过去除金属衬里层的一部分来继续(步骤204)。
更详细地，本公开的实施例已经发现，填充包括具有不均匀厚度的金属衬里的凹陷特征促进无缝间隙填充。具体而言，在金属衬里层上形成间隙填充金属允许随后无缝填充凹陷特征，与邻近凹陷特征的开口的金属衬里层的厚度相比，邻近凹陷特征的底部表面的金属衬里层具有更大的厚度。
因此，与邻近凹陷特征的底部表面去除的金属衬里层的量相比，本发明的实施例优选去除邻近凹陷特征的开口的金属衬里层。在一些实施例中，可以通过使金属衬里与气体蚀刻剂接触来实现邻近凹陷特征的开口的金属衬里的优选蚀刻，其中与金属衬里层的下部(邻近凹陷特征的底部表面)相比，气体蚀刻剂优选蚀刻金属衬里层的上部(邻近凹陷特征的开口)。这种不均匀的蚀刻速率可能部分地是因为邻近底部表面的气体蚀刻剂的浓度较低，而这是由于需要气体蚀刻剂扩散更大的距离以接触凹陷特征的下部。
因此，在本公开的一些实施例中，去除金属衬里层的一部分可以包括使金属衬里层与氯化物基蚀刻剂接触。在一些实施例中，去除金属衬里的一部分可以包括使金属衬里与气态氯化物基蚀刻剂接触。例如，金属衬里层可以与气态氯化物基蚀刻剂接触，该气态氯化物基蚀刻剂包括五氯化钼(MoCl5)和五氯化钨(WCl5)中的至少一种。
在本公开的一些实施例中，去除金属衬里层的一部分可以包括循环蚀刻-吹扫过程，其中金属衬里层与气态氯化物基蚀刻剂接触一段时间，随后例如通过引入吹扫气体和/或将反应室抽成真空，将过量的气态氯化物基蚀刻剂(以及任何可能的反应副产物)从反应室中吹扫。因此，循环蚀刻-吹扫过程的单位循环可以包括：使衬底(尤其是金属衬里层)与气态氯化物基蚀刻剂接触一段时间，随后吹扫反应室(以及设置在其中的凹陷特征)中的过量蚀刻剂和任何反应副产物。循环蚀刻-吹扫可以重复一次或多次，直到金属衬里层的期望部分已被优选蚀刻。例如，循环蚀刻-吹扫过程的单位循环可以包括使衬底(特别是金属衬里层)与气态氯化物基蚀刻剂接触小于30秒或小于15秒或小于8秒或小于4秒或小于1秒或小于0.1秒或者在0.1秒和30秒之间的时间段。在完成蚀刻步骤后，可以如本领域已知的那样吹扫反应室，例如通过引入惰性吹扫气体和/或将反应室抽成泵送系统。
在一些实施例中，去除金属衬里的一部分可以包括，优选蚀刻邻近凹陷特征的开口的金属衬里层(例如金属氮化物衬里)。优选地，蚀刻金属衬里层可以还包括，与邻近凹陷特征的底部表面的金属衬里层的蚀刻速率相比，以更高的蚀刻速率蚀刻邻近凹陷特征的开口的金属衬里层。在一些实施例中，邻近凹陷特征的开口的金属衬里层的蚀刻速率可以比邻近凹陷特征的底部表面的金属衬里层的蚀刻速率大50％或大100％或大150％或大250％或者甚至大300％。
在一些实施例中，可以通过在低于600℃或低于500℃或低于400℃或低于300℃或低于200℃或者甚至低于100℃的衬底温度下使金属衬里层与气态氯化物基蚀刻剂接触来进行金属衬里层的优选蚀刻。在一些实施例中，可以通过在100℃和600℃之间或200℃和500℃之间或者甚至300℃和450℃之间的温度下使金属衬里层与气态氯化物基蚀刻剂接触来进行对邻近凹陷特征的开口的金属衬里层的优选蚀刻。
在一些实施例中，金属衬里层可以具有小于50埃或小于40埃或小于30埃或小于20埃或小于10埃或者在10埃和50埃之间的初始厚度(蚀刻之前)。在优选蚀刻金属衬里层时，邻近凹陷特征的开口的金属衬里层可以具有小于20埃或小于10埃或小于5埃的厚度，或者甚至可被完全去除。
金属衬里层的优选蚀刻可以在凹陷特征内产生具有锥形轮廓的金属衬里层。作为非限制性示例，图6示出了结构600，其包括先前描述的结构500(图5),该结构随后与气态氯化物基蚀刻剂接触。如图6所示，蚀刻后结构600包括金属衬里层612，与邻近凹陷特征510的开口的金属衬里层612的厚度相比，该金属衬里层612邻近底部表面508具有更大的厚度，导致金属衬里层612具有锥形轮廓。应注意，图6中示出的金属衬里层612的轮廓是示例性的，并且可以实现其他轮廓，但与邻近凹陷特征510的开口的金属衬里层的厚度相比，所得轮廓可以具有接近凹陷特征的底部表面508的金属衬里层的更大厚度的特征。
在去除金属衬里层的一部分时，本公开的示例性过程200(图2)可以继续进行步骤206，其包括通过执行循环沉积-蚀刻过程用钼金属部分地填充凹陷特征，其中循环沉积-蚀刻过程的单位循环包括通过执行第一循环沉积过程的一个或多个单位循环用钼金属部分地填充凹陷特征，以及部分地蚀刻钼金属。
在一些实施例中，循环沉积-蚀刻步骤206可以在恒定的衬底温度下进行。在替代实施例中，衬底可被加热到循环沉积-蚀刻阶段的沉积阶段的第一衬底温度和蚀刻阶段的第二衬底温度。
在本公开的一些实施例中，衬底可被加热到小于800℃或小于700℃或小于600℃或小于500℃或小于400℃或小于300℃或者甚至小于200℃的衬底温度。在本公开的一些实施例中，衬底可被加热到示例性过程200的处理温度，即在200℃和800℃之间或300℃和700℃之间或400℃和600℃之间或525℃和575℃之间。
除了获得期望的衬底温度之外，还可以控制反应室内的压力，以获得最佳的循环沉积-蚀刻过程。例如，在本公开的一些实施例中，循环沉积-蚀刻步骤206可以在调节到小于300托或小于200托或小于100托或小于50托或小于25托或者甚至小于10托的反应室压力的反应室内进行。在一些实施例中，在循环沉积-蚀刻过程206期间，反应室内的压力可被调节在10托和300托之间或20托和80托之间或40托和50托之间或者甚至等于或大于20托的压力。
参考图3更详细地示出了循环沉积-蚀刻过程(步骤206),图3示出了循环沉积-蚀刻过程的子步骤。在美国专利公开号US20190067014(以下称为7014参考文献)中描述了关于用于填充凹陷特征的循环沉积-蚀刻过程的进一步细节，其全部内容通过引用整体结合于此。因此，下文简要描述了循环沉积-蚀刻过程，并集中于本公开的替代和附加特征和过程。
循环沉积-蚀刻过程206(图3)可以包括，通过执行第一循环沉积过程(子步骤302)，用钼金属部分地填充凹陷特征，并且随后部分蚀刻钼金属(子步骤304)。因此，循环沉积蚀刻过程206的单位循环包括子步骤302和304，并可能插入吹扫循环以去除过量的前体、反应物和任何反应副产物。
循环沉积-蚀刻过程可以重复多次，直到期望厚度的钼金属部分地填充凹陷特征。例如，循环沉积-蚀刻过程206(图3)包括决策门(子步骤306)，其中如果循环沉积-蚀刻子步骤302和304没有实现凹陷特征内钼金属的期望的部分填充厚度，则可以通过重复返回到子步骤302和304来执行进一步循环，在子步骤302和304之间可能插入吹扫循环。
循环沉积-蚀刻过程206(图3)可以通过执行第一循环沉积过程(子步骤302)用钼金属部分地填充凹陷特征来开始。例如，第一循环沉积过程可以包括原子层沉积(ALD)过程或循环化学气相沉积(CCVD)过程。循环沉积过程的细节在7014参考文献中有所描述，因此在此仅作简要概述。
第一循环沉积过程可以包括，使衬底与包含钼前体的第一气相反应物接触，以及使衬底与包含还原剂的第二气相反应物接触。第一循环沉积循环还可以包括插入吹扫循环，以去除过量的前体、反应物以及任何反应副产物。
在一些实施例中，钼前体可以包括氯化钼，例如五氯化钼(MoCl5)。在其他实施例中，钼前体可以包括卤氧化钼，例如二氯化钼(IV)(MoO2Cl2)。
在一些实施例中，还原剂可以包括分子氢(H2)、氢原子(H)、氢等离子体、氢自由基、氢激发物种、醇、醛、羧酸或硼烷中的至少一种。在进一步实施例中，还原剂可以包括硅烷(SiH4)、乙硅烷(Si2H6)、丙硅烷(Si3H8)、锗烷(GeH4)、二锗烷(Ge2H6)、硼烷(BH3)或乙硼烷(B2H6)中的至少一种。
因此，第一循环沉积过程的单位循环可以包括，使衬底与卤氧化钼前体接触，吹扫反应室，使衬底与还原剂接触，并再次吹扫反应室。单位循环可以重复多次，以沉积期望厚度的钼金属，从而部分地填充衬底上的凹陷特征。在一些实施例中，可以重复第一循环沉积循环以沉积平均膜厚度小于50埃或小于40埃或小于30埃或小于20埃或小于10埃或者在1和50埃之间或5和25埃之间或甚至5和15埃之间的钼金属。
本公开的实施例已经发现，钼金属的循环沉积速率(即每个沉积循环的沉积量)根据下方金属衬里层的厚度而变化。图4示出了说明钼金属在下方金属衬里层上的每循环沉积速率与金属衬里层厚度之间的关系的图400。参考图400，钼金属的每循环沉积速率最初随着下方金属衬里层厚度的增加而增加，如第一沉积方案402所示。钼金属的每循环沉积速率然后达到对应于金属衬里层厚度408的峰值沉积速率404。增加金属衬里厚度超过金属衬里厚度408导致钼金属的每循环沉积速率降低，如第二沉积方案406所示。
作为本公开的非限制性示例，对于约15埃的金属衬里层厚度，可以出现每循环的钼金属沉积速率的峰值(404),这可以对应于钼金属的每循环0.8埃的峰值沉积速率。因此，在该非限制性示例中，第一沉积方案402从金属衬里层的0埃厚度延伸至约15埃厚度。而第二沉积方案406延伸至厚度大于15埃的金属衬里层。应该注意的是，每循环峰值沉积速率和发生该情况时金属衬里层的相应厚度可以取决于过程以及取决于材料，并且这里给出的示例纯粹是为了说明本公开的新过程。
因此，本公开的实施例采用厚度不均匀的金属衬里层。例如，金属衬里的厚度可以根据凹陷特征内的深度而变化(即增加或减少)。在一些实施例中，金属衬里层的变化厚度可以通过邻近凹陷特征开口的金属衬里层的优选蚀刻(如上文所述)来实现，以使得凹陷特征内的钼金属的每循环沉积速率可变，该可变沉积速率部分地使得能够形成凹陷特征的无缝填充。
还应该注意到，所公开的钼金属沉积速率和下方金属衬里层的厚度之间的关系在半导体器件的制造和处理中也可以具有额外的益处和应用(未在本文中公开)。因此，应该理解，本公开的实施例超出了在此具体描述的那些，延伸到其他替代实施例和/或使用以及其明显的修改和等同物。
在一些实施例中，凹陷特征内的金属衬里层的厚度可以在第一沉积方案(402)内，并且钼金属的每循环沉积速率将随着金属衬里厚度增加到峰值厚度408而相应地增加。在其他实施例中，凹陷特征内的金属衬里层的厚度可以在第二沉积方案(406)内，并且钼金属的每循环沉积速率将随着金属衬里厚度的增加而降低。在一些实施例中，金属衬里层可以具有不均匀的厚度，并且在这种情况下，取决于金属衬里层的厚度变化，金属衬里层的厚度可以位于第一沉积方案(402)和第二沉积方案(406)内。因此，金属衬里厚度可以用作控制钼金属的沉积速率的另一参数，并且同样可以用于沉积具有优选特性和功能的钼金属。
作为本公开的实施例以及它们如何利用钼金属沉积速率和金属衬里厚度之间的新型关系的示例，回顾结构600(图6)。简而言之，结构600包括衬底502和凹陷特征504。凹陷特征504还包括金属衬里612，其具有由如前所述的优选蚀刻过程产生的锥形轮廓。作为凹陷特征内深度的函数的金属衬里的可变厚度使得钼金属能够以不同的沉积速率沉积在凹陷特征内。
作为非限制性示例，当金属衬里612具有在第一沉积方案(图4的402)内的厚度轮廓时，则与邻近凹陷特征504的开口510的钼金属的每循环沉积速率相比，钼金属邻近凹陷特征504的底部表面(508)将以更高的每循环沉积速率沉积。因此，对于给定数量的循环沉积循环，与金属衬里厚度较小的邻近凹陷特征的开口沉积的钼金属的厚度相比，可以邻近凹陷特征的底部表面508沉积更大厚度的钼金属。
为了说明沉积速率的这种变化，图7示出了结构700，其示出了已经执行了第一循环沉积过程的多个沉积循环之后的结构600(图6)。与邻近凹陷特征的开口510的钼金属702的厚度相比，沉积在凹陷特征702内的所得钼金属702邻近底部表面508具有更大的厚度。因此，本发明的实施例能够实现通常所称的“自下而上的间隙填充”，其中凹陷特征最初从凹陷特征的底部表面填充材料。“自下而上的间隙填充”过程的好处可以包括减少或甚至消除间隙填充材料内接缝的形成。
更详细地，在间隙填充材料内形成接缝/空隙的原因之一是间隙填充材料在凹陷特征内的过早闭合。间隙填充材料的过早闭合，即当间隙填充材料的各种生长前沿在填充凹陷特征完成之前相互接触时，这通常会导致形成接缝/空隙。因此，本文所述的自下而上的间隙填充过程防止填充过程中的过早闭合，因此能够实现无缝间隙填充。
为了进一步实现本公开的间隙填充过程，循环沉积-蚀刻过程包括沉积的钼金属的部分蚀刻。例如，凹陷特征内沉积的钼金属的部分蚀刻可以进一步减少凹陷特征内钼金属的过早闭合的可能性。
更详细地并且进一步参考循环沉积-蚀刻过程206(图3)，在钼金属的部分蚀刻(子步骤304)期间，衬底可以保持在第一循环沉积过程(子步骤302)中使用的相同处理温度，或者可替代地，在钼金属的部分蚀刻(子步骤304)期间，处理温度可以不同于循环沉积(子步骤302)期间使用的处理温度。关于部分蚀刻过程的温度和压力的细节在7014参考文献中有详细描述，因此在此不再重复。
沉积的钼金属的部分蚀刻(子步骤304)可以包括将蚀刻剂气体流入反应室，并使钼金属与蚀刻剂气体接触。在一些实施例中，蚀刻剂气体可以包括气态氯化物基蚀刻剂气体，例如氯蒸汽(Cl2)或盐酸蒸汽(HCl)。在本公开的特定实施例中，气态氯化物蚀刻剂气体可以包括例如五氯化钼(MoCl5)或五氯化钨(WCl5)。
在本公开的一些实施例中，部分蚀刻沉积的钼金属可以包括使钼金属与蚀刻剂气体接触约0.1秒和约30秒之间、约0.1秒和约10秒之间或约0.5秒和约5.0秒之间或甚至1.0秒和2.0秒之间的时间段。此外，在钼金属的部分蚀刻期间，蚀刻剂气体的流量可小于5000sccm或小于1000sccm或小于500sccm或者甚至小于100sccm。
在本公开的一些实施例中，部分蚀刻沉积的钼金属可以包括执行循环蚀刻-吹扫过程的一个或多个循环，其中钼金属与气态氯化物基蚀刻剂接触一段时间，随后例如通过引入吹扫气体和/或将反应室抽成真空，将过量的氯化物基蚀刻剂(和任何可能的反应副产物)从反应室中被吹扫。因此，循环蚀刻-吹扫过程的单位循环可以包括，使衬底(尤其是钼金属)与气态氯化物基蚀刻剂接触一段时间，随后吹扫反应室(以及设置在其中的凹陷特征)中的过量蚀刻剂和任何反应副产物。循环蚀刻-吹扫可以重复一次或多次，直到钼金属的期望部分已被去除。例如，循环蚀刻-吹扫过程的单位循环可以包括使钼金属与氯化物基蚀刻剂接触小于30秒或小于15秒或小于8秒或小于4秒或小于1秒或小于0.1秒或者在0.1秒和30秒之间的时间段。在完成蚀刻步骤时，可以如本领域已知的那样吹扫反应室，例如通过引入惰性吹扫气体和/或将反应室抽成泵送系统。
在本公开的一些实施例中，钼金属的蚀刻速率可以小于每秒10埃或小于每秒8埃或小于每秒6埃或小于每秒4埃或小于每秒2埃或小于每秒1埃或小于每秒0.5埃或小于每秒0.1埃。例如，钼金属的部分蚀刻可以包括蚀刻厚度小于20埃或小于10埃或者甚至小于5埃的钼金属。在一些实施例中，蚀刻气体可以优选蚀刻邻近凹陷特征的开口的沉积的钼金属，从而防止过早闭合并保持开放的凹陷特征用于随后的填充完成。
部分蚀刻(子步骤304)可以通过吹扫反应室来继续。例如，蚀刻剂气体和反应副产物(如果有的话)可以从衬底表面去除，例如通过用惰性气体抽吸。过量的气态氯化物蚀刻剂气体和任何可能的反应副产物可以借助于真空去除，该真空由与反应室流体连通的泵送系统产生。
循环沉积-蚀刻过程206(图3)可以继续进行决策门(子步骤306)，其中决策门取决于在凹陷特征中形成的钼金属的厚度。例如，如果钼金属形成的厚度不足，则可以通过重复返回到子步骤302和304来重复循环沉积-蚀刻过程。作为非限制性示例，可以重复循环沉积-蚀刻过程，直到凹陷特征至少80％或90％或95％或者甚至99％填充有钼金属。一旦所需厚度的钼金属部分地填充凹陷特征，则如过程206的子步骤308所示，停止循环沉积-蚀刻过程。
回到示例性过程200(图2)，一旦循环沉积-蚀刻过程(步骤206)已经完成，过程200可以继续进行步骤208，其包括通过执行第二循环沉积过程用额外钼金属填充凹陷特征。
更详细地，循环沉积-蚀刻过程(步骤206)用钼金属部分地填充凹陷特征，并且随后可以采用第二循环沉积过程用额外钼金属填充凹陷特征的剩余部分。第二循环沉积过程(步骤208)可以包括，通过执行第二循环沉积过程的一个或多个单位循环，用额外钼金属膜填充凹陷特征。在一些实施例中，第二循环沉积过程可以与部分地用于用钼金属膜部分地填充凹陷特征的第一循环沉积过程相同。因此，下面简要描述步骤208，因为该步骤已经参照循环沉积-蚀刻步骤206进行了描述。
因此，包括部分填充的凹陷特征的衬底可以设置在配置用于原子层沉积过程和/或循环化学气相沉积过程中的至少一种的反应室中。在一些实施例中，第二循环沉积过程可以包括原子层沉积过程或循环化学气相沉积过程。
在一些实施例中，用于第二循环沉积过程的处理温度和压力可以与用于第一循环沉积过程的相同。关于处理温度和压力的细节已经在上文描述过，因此在此不再重复。
在本公开的一些实施例中，通过执行第二循环沉积过程的一个或多个单位循环用额外钼金属填充凹陷特征可以包括，使衬底与卤化钼前体接触，吹扫反应室，使衬底与还原剂接触，以及吹扫反应室。卤化钼前体可以包括如前所述的所有卤化钼前体，并且在特定实施例中，卤化钼前体可以包括卤氧化钼，例如二氯化钼(IV)(MoO2Cl2)。还原剂可以包括一种或多种前述还原剂，并且在特定实施例中，还原剂可以包括分子氢(H2)。
可以执行第二循环沉积过程208的多个循环，直到凹陷特征满意地填充有额外钼金属。然后，可以对具有填充的凹陷特征的衬底进行另外的过程，以完成期望的器件结构。
在本公开的一些实施例中，通过步骤208沉积的额外钼金属可以完全填充凹陷特征的剩余部分。例如，在一些实施例中，第二循环沉积过程可以填充凹陷特征的至少20％或15％或10％或5％或者甚至1％,从而完成用钼金属填充凹陷特征。
在本公开的一些实施例中，一旦凹陷特征被完全填充，可以可选地沉积另外钼金属。这种另外钼金属通常被称为“覆盖层”,并且可以通过第二循环沉积过程的另外重复循环来沉积。例如，另外“覆盖层”钼金属可以沉积到小于200埃或小于100埃或小于50埃或小于25埃或者在200埃和25埃之间的平均厚度。
图8示出了在完成第二循环沉积过程(步骤208)时包括先前结构700(图7)的结构800。如图8所示，钼金属802完全填充凹陷特征，而不会在钼间隙填充金属内形成接缝或空隙。图8中还示出了如上所述沉积的可选的覆盖层钼膜804。
本文概述的方法且特别是过程步骤不限于凹陷特征的一个特定轮廓，而是可以用于无缝填充具有多个轮廓的凹陷特征。作为非限制性示例，图9示出了结构900，其包括具有凹入轮廓的无缝填充的凹陷特征。参考图9，衬底902包括具有凹入轮廓的凹陷特征，其包括侧壁906和底部表面908。已根据本发明的实施例优选蚀刻金属衬里层912，以与邻近凹入的凹陷特征的上表面910的金属衬里层912的厚度相比，产生邻近底部表面908具有更大厚度的金属衬里层912。钼金属920的间隙填充完全填充凹入的凹陷特征，而不形成接缝。
本公开的实施例还可以包括配置用于执行包括蚀刻过程、循环沉积过程和循环沉积-蚀刻过程的本公开的示例性方法的设备。
更详细地，图10示意性地示出了包括反应室1002的反应系统1000，该反应室1002还包括用于在预定压力、温度和环境条件下保持衬底(未示出)以及用于选择性地将衬底暴露于各种气体的机构。前体反应物源1004可以通过导管或其他合适的装置1006联接到反应室1002，并且可以进一步联接到歧管、阀控制系统、质量流量控制系统或控制源自前体反应物源1004的气态前体的机构。由前体反应物源1004供应的前体(未示出)，即反应物(未示出)，在室温和标准大气压条件下可以是液体或固体。这种前体可以在反应物源真空容器内蒸发，该反应物源真空容器可以保持在前体源室内的蒸发温度或高于该温度。在这样的实施例中，蒸发的前体可以用载气(例如非活性或惰性气体)输送，然后通过导管1006送入反应室1002。在其他实施例中，前体可以是标准条件下的蒸汽。在这样的实施例中，前体不需要蒸发，并且可能不需要载气。例如，在一实施例中，前体可以存储在气瓶中。例如，前体反应物源1004可被构造和配置用于向反应室1002供应卤氧化钼前体。
反应系统1000还可以包括额外前体反应物源，例如前体反应物源1008，其也可以通过如上所述的导管1010联接到反应室。例如，前体反应物源1008可被构造和配置用于向反应室1002供应还原剂。此外，反应系统1000还可以包括蚀刻剂源1018，其可以通过导管1020联接到反应室1002。例如，蚀刻剂源1018可被构造和配置用于向反应室1002供应气态氯化物蚀刻剂。
吹扫气体源1012也可以经由导管1014联接到反应室1002，并且选择性地向反应室1002供应各种惰性或稀有气体，以帮助从反应室去除前体/反应物/蚀刻剂气体或废气。可以供应的各种惰性或稀有气体可以来自固体、液体或储存的气态形式。
图10的反应系统1000还可以包括系统操作和控制机构1016，其提供电子电路和机械部件以选择性地操作反应系统1000中包括的阀、歧管、泵和其他设备。这种电路和部件用于从相应前体源1004、1008、1018和吹扫气体源1012引入前体、吹扫气体。系统操作和控制机构1016还控制气体脉冲序列的定时、衬底和反应室1002的温度、反应室1002的压力以及提供反应系统1000的正确操作所需的各种其他操作。操作和控制机构1016可以包括控制软件和电动或气动控制阀，以控制前体、蚀刻剂、反应物和吹扫气体流入和流出反应室1002。控制系统1016可以包括执行某些任务的模块，例如软件或硬件部件，例如FPGA或ASIC。模块可以有利地配置为驻留在控制系统的可寻址存储介质上，并且配置为执行一个或多个过程。
相关领域的技术人员理解，本反应系统的其他配置也是可能的，包括不同数量和种类的前体反应物源和吹扫气体源。此外，本领域技术人员还将意识到，有许多阀、导管、前体源、吹扫气体源的布置可用于实现选择性地将气体供给到反应室1002中的目标。此外，作为反应系统的示意性表示，为了简化说明，已经省略了许多部件，并且这些部件可以包括例如各种阀、歧管、净化器、加热器、容器、通风口和/或旁路。
上述公开的示例实施例不限制本发明的范围，因为这些实施例仅仅是本发明实施例的示例，本发明的范围由所附权利要求及其法律等同物来限定。任何等同的实施例都在本发明的范围内。实际上，除了在此示出和描述的那些之外，本公开的各种修改，例如所描述的元件的可替代的有用组合，对于本领域技术人员来说从描述中会变得显而易见。这种修改和实施例也旨在落入所附权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种用于填充衬底上的凹陷特征的方法，该方法包括：
提供包括凹陷特征的衬底；该凹陷特征包括：
侧壁、底部表面和开口；以及
至少设置在侧壁和底部表面上的金属衬里层；
去除金属衬里层的至少一部分；
通过循环沉积-蚀刻过程用钼金属部分地填充凹陷特征，其中循环沉积-蚀刻过程的单位循环包括：
通过执行第一循环沉积过程的一个或多个单位循环，用钼金属部分地填充凹陷特征，其中与邻近凹陷特征的开口的每循环沉积速率相比，第一循环沉积过程邻近凹陷特征的底部表面以更大每循环沉积速率沉积钼金属；以及
部分地蚀刻钼金属；并且
通过执行第二循环沉积过程的一个或多个单位循环，用额外钼金属填充凹陷特征。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一循环沉积过程的单位循环和所述第二循环沉积过程的单位循环包括，使衬底与包含卤氧化钼的第一气相反应物接触，并且使衬底与包含还原剂的第二气相反应物接触。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述卤氧化钼包括二氯化钼(IV)(MoO2Cl2)。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，去除所述金属衬里层的至少一部分还包括，使金属衬里层与气态氯化物基蚀刻剂接触。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，使所述金属衬里层与气态氯化物基蚀刻剂接触还包括，与邻近所述凹陷特征的底部去除的金属衬里层的部分相比，邻近凹陷特征的开口去除金属衬里层的更大部分。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述气态氯化物基蚀刻剂包括五氯化钼(MoCl5)和五氯化钨(WCl5)中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金属衬里层包括金属氮化物衬里层。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，通过循环沉积-蚀刻过程用钼金属部分地填充所述凹陷特征还包括，与邻近凹陷特征的开口形成的钼金属的厚度相比，邻近凹陷特征的底部表面形成更大厚度的钼金属。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，用所述钼金属部分地填充所述凹陷特征并且随后用额外钼金属填充凹陷特征还包括无缝地填充凹陷特征。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，部分地蚀刻所述钼金属包括循环蚀刻-吹扫过程。
11.一种根据权利要求1所述的方法形成的结构。
12.一种用钼金属无缝地填充衬底上的凹陷特征的方法，该方法包括：
提供包括凹陷特征的衬底；该凹陷特征包括开口以及覆盖有金属氮化物衬里的侧壁和底部表面；
优选蚀刻邻近凹陷特征的开口的金属氮化物衬里，其中邻近凹陷特征的开口的金属氮化物衬里的蚀刻速率比邻近凹陷特征的底部表面的金属氮化物衬里的蚀刻速率大300％；
通过循环沉积-蚀刻过程用钼金属部分地填充凹陷特征，其中循环沉积-蚀刻过程优选邻近凹陷特征的底部表面形成钼金属，并且其中循环沉积-蚀刻过程的蚀刻部分；以及
通过执行循环沉积过程的一个或多个单位循环，用额外钼金属填充凹陷特征。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，优选蚀刻所述金属氮化物衬里还包括，使金属氮化物衬里与气态氯化物基蚀刻剂接触。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述氯化物基蚀刻剂包括五氯化钼(MoCl5)和五氯化钨(WCl5)中的至少一种。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，优选蚀刻所述金属氮化物衬里层还包括，与邻近所述凹陷特征的底部的金属氮化物衬里的蚀刻速率相比，以更高的蚀刻速率蚀刻邻近凹陷特征的开口的金属氮化物衬里。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，邻近所述凹陷特征的开口的金属氮化物衬里优选被蚀刻至小于5埃的厚度。
17.根据权利要求12所述的方法，其中，所述金属氮化物衬里包括氮化钛衬里和氮化钽衬里中的至少一种。
18.根据权利要求12所述的方法，其中，优选蚀刻所述金属氮化物衬里包括循环蚀刻-吹扫过程。
19.一种根据权利要求12所述的方法形成的结构。
20.一种配置用于执行根据权利要求12所述的方法的设备。
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