JPWO2020077112A5 - - Google Patents

Claims (22)

1. 半導体デバイスを形成する方法であって、
   第１の層内に形成された凹状特徴部及び前記凹状特徴部内に露出した第２の層を含むパターン化基板を提供することと、
   前記第１の層上に対して前記第２の層上での金属堆積選択性を増大させる表面改質剤を用いて前記基板を前処理することと、
   気相堆積によって前記基板上に金属層を堆積することであって、前記金属層が前記凹状特徴部内の前記第２の層上に優先的に堆積される、ことと、
   前記凹状特徴部内の前記第１の層のフィールド領域上及び側壁上を含む、前記第１の層上に堆積した金属核を除去して、前記凹状特徴部内の前記第２の層上に前記金属層を選択的に形成することと、を含む、方法。
2. 前記前処理、堆積、及び除去を少なくとも１回繰り返して、前記凹状特徴部内の前記金属層の厚さを増大させること、を更に含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記前処理が、前記第１の層上に自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）を形成することを含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記金属層が、Ｒｕ金属、Ｃｏ金属、及びＷ金属からなる群から選択され、前記第２の層が、Ｃｕ金属、Ｒｕ金属、Ｃｏ金属、Ｗ金属、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
5. 半導体デバイスを形成する方法であって、
   第１の層内に形成された凹状特徴部及び前記凹状特徴部内に露出した第２の層を含むパターン化基板を提供することと、
   前記凹状特徴部内を含む前記基板上に金属含有層を堆積することと、
   前記凹状特徴部の底部から、及び前記凹状特徴部の周囲のフィールド領域から、前記金属含有層を異方的に除去して、前記凹状特徴部の側壁上に前記金属含有層を形成することと、
   前記第１の層上に対して、前記凹状特徴部の前記側壁上の前記金属含有層上、及び前記第２の層上での金属堆積選択性を増大させる表面改質剤を用いて前記基板を前処理することと、
   気相堆積によって前記基板上に金属層を堆積することであって、前記金属層が、前記凹状特徴部の周囲の前記フィールド領域上に対して、前記凹状特徴部内の前記側壁上の前記金属含有層及び前記第２の層上に優先的に堆積される、ことと、
   前記フィールド領域上に堆積した金属核を除去して、前記凹状特徴部内に前記金属層を選択的に形成することと、を含む、方法。
6. 前記前処理、堆積、及び除去を少なくとも１回繰り返して、前記凹状特徴部内の前記金属層の厚さを増大させること、を更に含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記前処理が、前記第２の層上に自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）を形成することを含む、請求項５に記載の方法。
8. 前記金属層が、Ｒｕ金属、Ｃｏ金属、及びＷ金属からなる群から選択され、前記第２の層が、Ｃｕ金属、Ｒｕ金属、Ｃｏ金属、Ｗ金属、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項５に記載の方法。
9. 前記金属含有層が、金属酸化物、金属窒化物、又はそれらの組み合わせを含む、請求項５に記載の方法。
10. 前記金属酸化物が、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＨｆＯ２、又はＭｎＯ２を含み、前記金属窒化物が、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＨｆＮ、又はＭｎＮを含む、請求項９に記載の方法。
11. 半導体デバイスを形成する方法であって、
    材料内に形成された凹状特徴部を含むパターン化基板を提供することと、
    前記凹状特徴部内、及び前記凹状特徴部の周囲のフィールド領域上を含む前記基板上に金属窒化物層を堆積することと、
    前記フィールド領域上の前記金属窒化物層を酸化することと、
    気相堆積によって前記基板上に金属層を堆積することであって、前記金属層が前記凹状特徴部内で酸化されない前記金属窒化物層上に優先的に堆積される、ことと、
    前記フィールド領域上に堆積した金属核を除去して、前記凹状特徴部内に前記金属層を選択的に形成することと、含む、方法。
12. 前記堆積及び除去を少なくとも１回繰り返して、前記凹状特徴部内の前記金属層の厚さを増大させること、を更に含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記金属層が、Ｒｕ金属、Ｃｏ金属、及びＷ金属からなる群から選択される、請求項１１に記載の方法。
14. 前記金属窒化物層が、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＨｆＮ、又はＭｎＮを含む、請求項１１に記載の方法。
15. 半導体デバイスを形成する方法であって、
    材料内に形成された凹状特徴部を含むパターン化基板を提供することと、
    前記凹状特徴部内、及び前記凹状特徴部の周囲のフィールド領域上を含む前記基板上に金属酸化物層を堆積することと、
    前記フィールド領域上及び前記凹状特徴部内の前記金属酸化物層を窒化することと、
    前記フィールド領域上の前記窒化金属酸化物層を酸化することと、
    気相堆積によって前記基板上に金属層を堆積することであって、前記金属層が前記凹状特徴部内で酸化されない前記窒化金属酸化物層上に優先的に堆積される、ことと、
    前記フィールド領域上に堆積した金属核を除去して、前記凹状特徴部内に前記金属層を選択的に形成することと、含む、方法。
16. 前記堆積及び除去を少なくとも１回繰り返して、前記凹状特徴部内の前記金属層の厚さを増大させること、を更に含む、請求項１５に記載の方法。
17. 前記金属層が、Ｒｕ金属、Ｃｏ金属、及びＷ金属からなる群から選択される、請求項１５に記載の方法。
18. 前記金属酸化物層が、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＨｆＯ２、又はＭｎＯ２を含む、請求項１５に記載の方法。
19. 半導体デバイスを形成する方法であって、
    材料内に形成された凹状特徴部を含むパターン化基板を提供することと、
    前記凹状特徴部内、及び前記凹状特徴部の周囲のフィールド領域上を含む前記基板上に金属酸化物層を堆積することと、
    前記フィールド領域上の前記金属酸化物層を窒化することと、
    気相堆積によって前記基板上に金属層を堆積することであって、前記金属層が前記フィールド領域内の前記窒化金属酸化物層上に優先的に堆積される、ことと、
    前記凹状特徴部内に堆積した金属核を除去して、前記フィールド領域上に前記金属層を選択的に形成することと、を含む、方法。
20. 前記堆積及び除去を少なくとも１回繰り返して、前記フィールド領域上の前記金属層の厚さを増大させること、を更に含む、請求項１９に記載の方法。
21. 前記金属層が、Ｒｕ金属、Ｃｏ金属、及びＷ金属からなる群から選択される、請求項１９に記載の方法。
22. 前記金属酸化物層が、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＨｆＯ２、又はＭｎＯ２を含む、請求項１９に記載の方法。