TW202411448A - 形成包括摻雜黏著膜的結構之方法 - Google Patents

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王傳道
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Abstract

所揭示者係一種用於形成一結構之方法及系統。一例示性方法包括在一第一反應室內提供包含複數個間隙之一基材、在該基材之表面上且在該複數個間隙內形成一摻雜黏著膜，其中該摻雜黏著膜包含一第一材料及一第二材料，該方法並包括沉積上覆於該摻雜黏著膜之一金屬。例示性方法可進一步包括沉積上覆於該摻雜黏著膜之一成核層的步驟。一例示性系統可進行形成該結構之該方法。

Description

形成包括摻雜黏著膜的結構之方法
本發明是關於，特別是關於。本揭露大致上係關於在電子裝置之形成中使用的方法及系統。更特定言之，本揭露係關於合適在電子裝置之製造期間在一基材之一表面上至少部分地填充間隙之方法及系統。
諸如化學氣相沉積(CVD)反應器及類似者的氣相反應器可用於多種應用，包括在基材表面上沉積及蝕刻材料以及清潔基材表面。例如，氣相反應器可用以在基材上沉積層以形成裝置，諸如半導體裝置、平板顯示裝置、光伏打裝置、微機電系統(MEMS)、及類似者。
在許多應用中，在基材表面上的間隙內沉積一或多個材料可係符合期望的。儘管已開發出一些技術以在間隙內提供材料，但此類方法可導致該材料之聚結(agglomeration)及團簇(cluster)形成。此類聚結可引發在該間隙內非所欲的空隙形成。就導電材料而言，聚結亦可引發膜電阻率增加。額外地，材料自基材表面拉起(pull-up)/脫層(delamination)可係高溫製程條件所導致。據此，所欲者係在一間隙內提供所欲材料且同時減輕聚結及團簇形成並降低材料之拉起/脫層的改善方法及系統。
本節提出之任何討論(包括問題及解決方案之討論)僅為了提供本揭露脈絡之目的而包括在本揭露中，且不應視為承認討論之任何或全部在做成本發明時係已知或以其他方式構成先前技術。
相關申請案之交叉參考
本申請案主張2022年5月2日於美國專利及商標局(United States Patent and Trademark Office)提出申請之美國臨時申請案第63/337,312號之權利，將該案之揭示內容以全文引用的方式併入本文。
本發明內容可採用簡化形式來介紹一系列概念，該等概念可於下文進一步詳細描述。本發明內容並非意欲必然地鑑別所主張之申請標的的關鍵特徵或基本特徵，亦非意欲用以限制所主張之申請標的之範疇。
本揭露之各種實施例係關於用於在一間隙內提供材料之方法及系統—例如，至少部分地以所欲材料填充該間隙。額外地，本揭露之各種實施例係關於例如藉由例示性方法所形成之一結構，及/或關於例如用以進行如本文中所描述之一方法及/或形成如本文中所描述之一結構的系統。如下文更詳細地提出，例示性方法包括在用(例如，金屬)材料填充一間隙之前形成一黏著膜。
依據本揭露之各種實施例，提供一種形成一結構之方法。例示性方法包括在一第一反應室內提供包含複數個間隙之一基材、在該基材之表面上且在該複數個間隙內形成一摻雜黏著膜(諸如一摻雜金屬及/或氮化物黏著膜)，其中該摻雜氮化物黏著膜包含一第一材料及一第二材料，該方法並包括沉積上覆於該摻雜氮化物黏著膜之一金屬。該金屬可包含一過渡金屬，諸如鉬及釕中之至少一者。
依據實施例之實例，該形成一結構之方法可進一步包含形成上覆於該摻雜氮化物黏著膜的一成核層(nucleation layer)。該成核層可包含例如該金屬及氮化物中之至少一者。
依據額外實例，該第一材料可由M nX m表示，其中M係該金屬，X係一摻雜劑(dopant)，n的範圍從1至5，且m的範圍從1至10。
該摻雜劑可係或可包括例如鈦、鎢、矽、硼、氮、碳、鉭、及錳中之一或多者。
該第二材料可係或可包括例如氮化鈦、鉬、矽化鉬、及矽化鈦中之一或多者。依據實施例之實例，該形成該摻雜氮化物黏著膜之步驟可包含將該摻雜氮化物黏著膜形成至一第一厚度，且該形成該成核層之步驟可包含將該成核層形成至一第二厚度。該第一厚度可介於3埃與50埃之間、介於15埃與50埃之間、或介於3埃與10埃之間，且該第二厚度可介於1埃與10埃之間。
依據實施例之實例，該形成該摻雜氮化物黏著膜之步驟可包含沉積上覆於該基材的該第二材料之一層及沉積上覆於該第二材料之該層的該第一材料之一層。
依據實施例之實例，該形成該摻雜氮化物黏著膜之步驟可包含沉積上覆於該基材的該第一材料之一層、沉積上覆於該第一材料之該層的該第二材料之一層、及沉積上覆於該第二材料之該層的該第一材料之一第二層。在額外例示性方法中，該摻雜氮化物黏著膜可包含該第一材料與該第二材料的一混合物。依據此等實施例的實例，於該摻雜氮化物黏著膜中該摻雜劑對該金屬之一摻雜劑比率係介於1:2與2:1之間，例如其可係1:1。依據此等實施例之尚有進一步實例，該沉積上覆於該摻雜氮化物黏著膜之該金屬的步驟可包含在大於攝氏600 °的一沉積溫度沉積該金屬。
依據本揭露之額外實施例，提供一種結構。例示性結構包括：包含複數個間隙之一基材、包含例如上覆於該基材之一第一材料及一第二材料的一摻雜氮化物黏著膜、上覆於該摻雜氮化物黏著膜的一成核層、及上覆於該成核層的包含一過渡金屬(諸如鉬及釕中之至少一者)之一金屬。該第一材料可由M nX m表示，其中M係該金屬，X係一摻雜劑，n的範圍從1至5，且m的範圍從1至10。該第二材料可係或可包括氮化鈦、鉬、矽化鉬、及矽化鈦中之一或多者。依據本揭露之額外實施例，該摻雜氮化物黏著膜可包含上覆於該基材的該第二材料之一層及上覆於該第二材料之該層的該第一材料之一層。依據進一步實施例，該摻雜氮化物黏著膜可包含上覆於該基材的該第一材料之一層、上覆於該第一材料之該層的該第二材料之一層、及上覆於該第二材料之該層的該第一材料之一第二層。
依據本揭露之額外實施例，提供一種反應器系統。一例示性反應器系統包括經組態以於一基材上沉積一金屬之一反應室以及一控制器。依據各種實施例，該控制器可經組態以造成該系統：在該基材之該表面上沉積一摻雜(例如，氮化物)黏著膜、沉積上覆於該摻雜氮化物黏著膜之一成核層、及沉積上覆於該成核層之該金屬。依據各種實施例，該金屬可包含一過渡金屬，諸如鉬及釕中之至少一者。依據各種實施例，該摻雜氮化物黏著膜可包含一第一材料及一第二材料。依據實施例之實例，該第一材料及該第二材料可如上文所描述。
本領域具通常知識者從下列參照附圖之某些實施例的詳細描述將明白此等及其他實施例。本發明不受所揭示任何(多個)特定實施例限制。
雖然下文揭示某些實施例及實例，但本領域具通常知識者將理解，本發明延伸超出具體揭示的實施例及/或本發明之用途以及其等明顯的修改及等效物。因此，所揭示本發明的範疇應不受下文所描述的特定揭示的實施例限制。
本揭露大致上係關於用於形成結構之方法及系統。舉實例而言，方法可包括藉由在基材上沉積及形成層而至少部分地填充基材的間隙。該等層可包括摻雜黏著膜(諸如摻雜氮化物黏著膜)及金屬(諸如過渡金屬)。方法亦可進一步包括形成上覆於摻雜氮化物黏著膜的成核層。
如下文更詳細地提出，例示性方法可包括藉由沉積上覆於基材的第一材料之一層、沉積上覆於第一材料之該層的第二材料之一層、及沉積上覆於第二材料之該層的第一材料之一第二層，來形成摻雜氮化物黏著膜。另一例示性方法可包括藉由沉積上覆於基材的第二材料之一層及沉積上覆於第二材料之該層的第一材料之一層，來形成摻雜氮化物黏著膜。
如本文中所使用，用語「基材(substrate)」可指可用於藉由根據本揭露之實施例的方法形成或在其上可形成裝置、電路、或膜的任何一或多個下伏(underlying)材料。基材可包括塊材(bulk)，諸如矽(例如單晶矽)、其他IV族材料(諸如鍺)、或其他半導體材料(諸如II-VI或III-VI族半導體材料)，且可包括上覆或下伏於該塊材的一或多層。進一步言，基材可包括各種特徵，諸如形成在基材之一層的至少一部分之內或之上的凹部、突出部、及類似者。舉實例而言，基材可包括塊材半導體材料及上覆於該塊材半導體材料之至少一部分的一絕緣或介電材料層。基材(例如其絕緣或介電材料)可包括一表面，該表面包括複數個間隙。
如本文中所使用，用語「膜(film)」及/或「層(layer)」可指任何連續或不連續的結構及材料(諸如，藉由本文中所揭示之方法沉積之材料)。舉例來說，膜及/或層可包括二維材料、三維材料、奈米粒子、部分或完整的分子層、或部分或完整的原子層、或原子及/或分子團簇。一膜或層可包含基材之表面上的複數個分散原子、或可至少部分由基材之表面上的複數個分散原子所組成、及/或可係或可變為嵌入於基材中。一膜或層可包括具針孔及/或隔離島狀物的材料或層。一膜或層可係至少部分連續。在一些情況下，膜可包括兩個或更多層。
如本文中所使用，「結構(structure)」可係或可包括如本文中所描述之基材。結構可包括上覆於基材的一或多個層(諸如，根據如本文中所描述之方法所形成的一或多個層)。
如本文中所使用，用語「沉積製程(deposition process)」可指將前驅物(及/或反應物)引入至反應室中以在基材上方沉積或形成一層。「循環沉積製程(cyclical deposition process)」係「沉積製程」的實例。
如本文中所使用，用語「循環沉積」可指循序引入一或多個前驅物及/或反應物至反應室中以在基材上方沉積膜，且包括沉積技術，諸如原子層沉積及循環化學氣相沉積。在一些情況下，循環沉積製程可包括連續地提供反應物及/或惰性氣體至反應室，以及將前驅物脈衝至該反應室。
如本文中所使用，用語循環化學氣相沉積(cyclical chemical vapor deposition)可指任何製程，其中基材係循序暴露至一或多個揮發性前驅物及/或反應物，其等在基材上起反應及/或分解以產生所欲沉積。
如本文中所使用，用語原子層沉積(atomic layer deposition，ALD)可指氣相沉積製程，其中沉積循環(較佳地是複數個接續的沉積循環)在反應室中施行。典型地，在各循環期間，前驅物係化學吸附至沉積表面(例如一基材表面或一先前沉積的下伏表面，諸如來自一先前ALD循環的材料)，形成不易與額外前驅物起反應的一單層或次單層(亦即，一自限性(self-limiting)反應)。其後，若必要，可後續將一反應物(例如，另一前驅物或反應氣體)引入至製程室中，用於將化學吸附的前驅物轉化至沉積表面上的所欲材料。典型地，此反應物能夠進一步與前驅物起反應。進一步言，亦可在各循環期間利用沖洗步驟，以從製程室移除過量前驅物及/或在轉化經化學吸附前驅物之後從製程室移除過量反應物及/或反應副產物。當用(多個)前驅物組成物、反應性氣體、及沖洗(例如惰性載體)氣體的交替脈衝進行時，如本文中所使用之用語原子層沉積意指包括由相關用語指定的製程，諸如化學氣相原子層沉積、原子層磊晶(atomic layer epitaxy，ALE)、分子束磊晶(molecular beam epitaxy，MBE)、氣體源MBE、或有機金屬MBE、及化學束磊晶。
在一些情況下，用語前驅物(precursor)可指參與產生另一化合物的化學反應之化合物，且特定係指構成膜基質或膜的主要骨架之化合物；用語反應物(reactant)可用來指與前驅物或其衍生物起反應以形成所欲材料的氣體。在一些情況下，用語反應物可與用語前驅物互換地使用。
在本揭露中，變量之任兩個數字可構成變量之可工作範圍，且所指示之任何範圍可包括或排除端點。額外地，所指示的變量之任何數值(不管該等數值是否以「約」來指示)可指精確值或近似值並包括等效值，且在一些實施例中可指平均值、中間值、代表值、多數值等。進一步言，在本揭露中，在一些實施例中，用語「包括」、「由...構成」與「具有」可獨立地指「典型或廣泛地包含」、「包含」、「基本由...所組成」或「由...所組成」。在本揭露中，於一些實施例中，任何已定義之意義不必然排除尋常及慣例意義。
現轉向圖式，圖1繪示根據本揭露之實施例的用於形成結構之例示性方法100。圖2至圖5繪示在方法100的多個階段所形成之結構。方法100可起始於步驟102，其可涉及在第一反應室內提供基材(諸如，圖2中所繪示的基材200)。
基材200可包含複數個間隙(諸如間隙203)。基材200包含表面202。如進一步繪示，基材200可包括塊材204(諸如矽)及襯體(liner)206(諸如氧化矽或類似者)。
在步驟102期間，可將第一反應室帶至用於後續處理的所欲溫度。例如，反應室或其中之基座可在大於攝氏600 °或介於約200 °C與約600 °C之間的溫度。
再次參照圖1及圖3，方法100包括步驟104，其可涉及在基材202之表面上形成摻雜氮化物黏著膜(諸如，圖3中繪示的摻雜氮化物黏著膜304)以形成結構(諸如結構300)。在步驟104期間，摻雜氮化物黏著膜304係沉積在基材200之表面202上，包括在複數個間隙203內。
摻雜氮化物黏著膜304可包含第一材料及第二材料。第一材料可由M nX m表示，其中M係金屬，X係摻雜劑，n的範圍從1至5，且m的範圍從1至10。金屬可包含鉬、釕中之至少一者。摻雜劑可包含鈦、鎢、矽、硼、氮、碳、鉭、及錳中之一或多者。第一材料可包含在摻雜氮化物黏著膜中摻雜劑對金屬的摻雜劑比率，該摻雜劑比率可介於約1:2與約2:1之間，例如其可係1:1。第二材料可包含氮化鈦、鉬、矽化鉬、及矽化鈦中之一或多者。
額外參照圖17，基材1700包含複數個間隙(諸如間隙1703)。如進一步繪示，基材1700可包括塊材1704(諸如矽)及襯體1706(諸如氧化矽或類似者)。可使用例如循環沉積製程將金屬1708沉積至襯體1706上。在沉積製程期間，拉起/脫層1750可發生在襯體1706上，且宏觀空隙(macro-void)1752可形成於金屬1708中。可基於製程參數避免拉起/脫層1750以及宏觀空隙1752。例如，可調諧(tune)摻雜劑比率以降低聚結及拉起/脫層。
可使用循環沉積製程來沉積第一材料及/或第二材料。用於沉積第一材料之例示性前驅物包括鈦、硫族化鉬、鹵氧化鉬(諸如MoO 2Cl 2或MoCl 5)、氯、及氧，且用於沉積第一材料之例示性反應物包括氫、矽、氮、或含碳化合物。在步驟104期間第一材料及/或第二材料的沉積可發生在大於攝氏600 °或介於約200 °C與約600 °C之間的沉積溫度。
摻雜氮化物黏著膜304之總厚度亦可經調諧以降低聚結及拉起。依據實施例之實例，可將摻雜氮化物黏著膜304形成至第一厚度。第一厚度可介於3埃與50埃之間、介於15埃與50埃之間、或介於3埃與10埃之間。在一些情況下，摻雜氮化物黏著膜304可包含第一材料與第二材料的混合物，使得第一材料與第二材料不形成明確劃分的層。
參照圖1及圖4，方法100包括步驟108，其可涉及沉積上覆於摻雜氮化物黏著膜304的金屬(諸如圖4中繪示的金屬408)，以形成結構(諸如結構400)。金屬408可包含鉬及釕中之至少一者。
依據實施例之進一步實例，金屬408可使用例如循環沉積製程來沉積。合適用於沉積金屬408之例示性前驅物包括硫族化鉬、鹵氧化鉬(諸如MoO 2Cl 2)、氯、及氧，且用於沉積金屬408之例示性反應物包括氫、矽、氮、或含碳化合物。反應內的溫度及前驅物可係如上文結合步驟102所描述。
再次參照圖1及圖5，方法100之額外實施例可包括步驟108之後的蝕刻步驟110。蝕刻步驟110可包括回蝕在間隙203之頂部502之下的金屬408，以形成結構(諸如，圖5中所繪示的結構500)。金屬408可使用例如反應性離子蝕刻(reactive ion etching，RIE)、電容耦合電漿蝕刻(capacitively coupled plasma etching，CCP)、電子迴旋共振蝕刻(electron cyclotron resonance etching，ECR)、或類似者來回蝕。例示性蝕刻劑包括三氟化氮電漿(trifluoride plasma)、六氟化硫(sulfur hexafluoride)、五氯化鉬(molybdenum pentachloride)、五氯化鎢(tungsten pentachloride)。
圖6繪示根據本揭露之實施例的用於形成結構之另一例示性方法600。圖7至圖10繪示在方法600的多個階段所形成之結構。方法600可起始於步驟602，其可涉及在第一反應室內提供基材(諸如，圖7中所繪示的基材700)。
基材700可包含複數個間隙(諸如間隙703)。基材700包含表面702。如進一步繪示，基材700可包括塊材704(諸如矽)及襯體706(諸如氧化矽或類似者)。
在步驟602期間，可將第一反應室帶至用於後續處理的所欲溫度。在此上下文中，步驟602可相同或類似於上文所描述之步驟102。
再次參照圖6及圖8，方法600包括步驟604，其可涉及在基材700之表面702上形成摻雜氮化物黏著膜(諸如圖8中繪示的摻雜氮化物黏著膜804)以形成結構(諸如結構800)。
在步驟604期間，摻雜氮化物黏著膜804係沉積在表面702上，包括在複數個間隙703內。摻雜氮化物黏著膜804可包含第一材料及第二材料，如上文所描述。
第一材料及第二材料可使用與上文結合步驟104所描述之相同或類似的前驅物、反應物、及/或製程條件來沉積。依據實施例之實例，可將摻雜氮化物黏著膜804形成至第一厚度。第一厚度可介於3埃與50埃之間、介於15埃與50埃之間、或介於3埃與10埃之間。
參照圖6及圖9，方法600包括形成上覆於摻雜氮化物黏著膜804的成核層(諸如圖9中繪示的成核層906)之步驟606，以形成結構(諸如結構900)。依據實施例之實例，成核層906可包含金屬及氮化物中之至少一者。金屬可包含鉬及釕中之至少一者。成核層906可使用循環沉積製程形成。用於沉積成核層906之例示性前驅物包括鈦、硫族化鉬、鹵氧化鉬(諸如MoO 2Cl 2或MoCl 5)、氯、及氧。適用於步驟606之例示性反應物包括氫、矽、氮、或含碳化合物。
依據實施例之實例，可將成核層906形成至第二厚度。第二厚度可介於1埃與10埃之間。在一些情況下，第一厚度可大於第二厚度。
參照圖6及圖10，方法600包括沉積上覆於成核層906的金屬(諸如圖10中繪示的金屬1008)之步驟608，以形成結構(諸如結構900)。
金屬908可包含鉬及釕中之至少一者。金屬908可使用與上文結合步驟108所描述之相同或類似的前驅物、反應物、及/或製程條件來沉積。在一些情況下，金屬908可使用例如上文結合蝕刻步驟110所描述之製程來回蝕。
參照圖11，繪示用於進行步驟104或604之製程1100。製程1100可包含藉由沉積上覆於基材200及700的第二材料之一層(步驟1114)來形成摻雜氮化物黏著膜304或804。第二材料的厚度可介於約1埃與約10埃之間。製程1100可進一步包含沉積上覆於第二材料之該層的第一材料之一層(步驟1124)。第一材料的厚度可介於約3 nm與約50 nm之間。
參照圖12，步驟104及604可包含當形成摻雜氮化物黏著膜304及804時的製程1200。製程1200可包含藉由沉積上覆於基材200及700之第一材料之一層(步驟1214)來形成摻雜氮化物黏著膜304及804。方法1200可亦包含沉積上覆於第一材料之該層的第二材料之一層(步驟1224)。方法1200可進一步包含沉積上覆於第二材料之該層的第一材料之一第二層(步驟1234)。摻雜氮化物黏著膜304及804可包含第一材料與第二材料之混合物。第一材料之混合物可係第一材料與第二材料之均質混合物，使得無第一材料及第二材料之明確劃分層。第一及/或第二材料層之厚度可如上文所描述。
圖13繪示依據本揭露的不同實施例之結構1300。結構1300可藉由如上文所描述之方法600形成。結構1300可包含具複數個間隙1303之基材1301。基材1301可包括塊材1305(諸如矽)及襯體1307(諸如氧化矽或類似者)。結構1300亦可包含上覆於基材1301之摻雜氮化物黏著膜1304。摻雜氮化物黏著膜1304可包含第一材料及第二材料，如上文所描述。成核層1306可覆蓋摻雜氮化物黏著膜1304，且金屬1308可覆蓋成核層1306。成核層1306可包含鈦、鎢、矽、硼、氮、碳、鉭、及錳中之至少一者。金屬1308可包含鉬及釕中之至少一者。如所繪示，可回蝕金屬層1308，使得金屬層之表面1310在基材1301之頂表面1312之下。
圖14繪示例示性結構1400。在某些實施例中，結構1400可係或可形成結構1300之一部分。結構1400可藉由如上文所描述之方法600及製程1200而形成。結構1400可包含具複數個間隙之基材1401(未繪示於圖14中但繪示於他處)。基材1401可包括塊材1405(諸如矽)及襯體1407(諸如氧化矽或類似者)。結構1400亦可包含上覆於基材1401之摻雜氮化物黏著膜1404。結構1400可進一步包含形成上覆於摻雜氮化物黏著膜1404的成核層1406。成核層1406可使用上文所描述的步驟606形成。摻雜氮化物黏著膜1404可包含第一材料及第二材料。金屬1408可覆蓋成核層1406。金屬1408可包含鉬及釕中之至少一者。
摻雜氮化物黏著膜1404可包含上覆於基材1401及襯體1407之第一材料層1416。摻雜氮化物黏著膜1404可包含上覆於第一材料層1416的第二材料層1418。摻雜氮化物黏著膜1404可包含上覆於第二材料層1418之第一材料的第二層1420。在一些情況下，材料層1416、1418、及1420可形成混合物，使得沒有第一材料及第二材料的明確劃分層。
圖15繪示另一例示性結構1500，其繪示材料層之細節。在某些實施例中，結構1500可係結構1300之一部分。結構1500可藉由如上文所描述之方法600或1100形成。結構1500可包含具複數個間隙之基材1501(未繪示於圖15中但繪示於他處)。基材1501可包括塊材1505(諸如矽)及襯體1507(諸如氧化矽或類似者)。結構1500亦可包含上覆於基材1501及襯體1507之摻雜氮化物黏著膜1504。結構1500可進一步包含形成上覆於摻雜氮化物黏著膜1504的成核層1506。成核層1506可使用上文所描述的步驟606形成。摻雜氮化物黏著膜1504可包含第一材料及第二材料。金屬1508可覆蓋成核層1406。金屬可包含鉬及釕中之至少一者。
摻雜氮化物黏著膜1504可包含上覆於基材1501及襯體1507之第二材料層1512。摻雜氮化物黏著膜1504可包含上覆於第二材料層1512之第一材料層1514。在一些情況下，材料層1512及1514可形成混合物，使得沒有第一材料及第二材料的明確劃分層。
圖18繪示依據本揭露之實例之尚有另一例示性結構1800。結構1800包含複數個間隙(諸如間隙1802)。如進一步繪示，結構1800可包括塊材1804，諸如矽(例如單晶矽)、其他IV族材料(諸如鍺)、或其他半導體材料(諸如II-VI族或III-V族半導體材料)。可使用如本文中所揭示之任何方法將黏著膜1806沉積於塊材上。黏著膜1806包含摻雜金屬。例示性金屬包括鈦、鎢、氮化鈦、及類似者。例示性摻雜劑包括硼、矽、及類似者。黏著膜(例如，金屬硼化物或類似者)可沉積為單層或雙層。可使用例如循環沉積製程將金屬1808沉積至黏著膜1806上。在各種實施例中，金屬包含過渡金屬，且金屬及黏著膜包含相同金屬。
結構1800可尤其合適於DRAM埋入式字元線(buried word line，bWL)應用。在此類情況下，金屬層大致上要求某一範圍的電子功函數(electron work function，eWF)。某些摻雜劑(例如硼)可提供eWF可轉性(turnability)至金屬層，其可根據摻雜程度(doping level)縮放。圖18中形成之所得結構可係使用本文中所揭示之方法中之任何者所形成的埋入式字元線結構。
圖16繪示依據本揭露之實例的例示性反應器系統1600。反應器系統1600可包括複數個製程模組1602至1608、基材搬運室(substrate handling chamber)1610、控制器1612、及負載鎖定室(load lock chamber)1614。反應器系統1600可用以進行方法100或600及/或製程1100或1200。反應器系統1600可經組態以在基材(諸如基材200、700、1301、1401及1501)之表面上沉積摻雜氮化物黏著膜(諸如摻雜氮化物黏著膜304、804、1304、1404及1504)。在例示性實施例中，反應器系統1600可經組態以沉積上覆於摻雜氮化物黏著膜304、804、1304、1404及1504的成核層，諸如成核層906、1306、1406及1506。進一步言，反應器系統1600可經組態以沉積上覆於成核層906、1306、1406及1506的金屬，諸如金屬408、1008、1308、1408及1508。可在製程模組1602至1608之一或多個反應室RC1至RC4中或在不同模組之反應室內沉積各種層。
在所繪示實例中，各製程模組1602至1608包括四個反應室RC1至RC4，該等反應室中之各者可形成該模組內的一反應器。除非另外註明，RC1至RC4可依任何合適順序。進一步言，依據本揭露之實例的製程模組可包括任何合適數目之反應室。在一反應系統內之各種製程模組可經組態為相同或不同。
依據本揭露的實例，至少一製程模組1602至1608包含第一反應室RC1、第二反應室RC2、第三反應室RC3、及可選地第四反應室RC4。依據進一步實例，製程模組1602至1608中之二者或更多者(例如2、3或4個)包括第一反應室RC1、第二反應室RC2、第三反應室RC3、及可選地第四反應室RC4。
因此，第一反應室RC1、第二反應室RC2、及第三反應室RC3可用以在基材上沉積材料。在一些情況下，兩個或更多個(例如，2、3或4個)製程模組係類似地組態。替代地，一製程模組內之兩個或更多個(例如，全部)反應室可進行相同反應。舉實例而言，第一反應室RC1可經組態以沉積如本文所描述之第一材料，第二反應室RC2可經組態以沉積如本文中所描述之第二材料，第三反應室RC3可用以形成如本文中所描述之成核層，且第四反應室RC4可經組態以沉積如本文中所描述之金屬。
基材搬運室1610耦接至各製程模組1602至1608。舉實例而言，基材搬運室1610可經由閘閥1618及1632耦接至各製程模組1602及1608。依據本揭露之實例，製程模組1602至1608可耦接至基材搬運室1610並與該基材搬運室解除耦接。
基材搬運室1610可用於在負載鎖定室1614與一或多個製程模組1602至1608之間及/或在製程模組1602至1608之間移動基材。基材搬運室1610可包括後端機械臂1634。後端機械臂1634可自負載鎖定室1614(例如，其中之台(stage)1640、1642)及自該等反應室中之任何者內之任何基座中的任一者輸送基材。後端機械臂1634可係或可包括例如多關節機械臂。舉實例而言，後端機械臂1634可使用靜電或真空力來擷取並移動待輸送基材。後端機械臂1634可係例如端效器(end effector)。
控制器1612可經組態以進行本文中所描述之方法100、600及/或製程1100、1200的一或多個步驟或功能。控制器1612包括電子電路系統及軟體，以選擇性地操作閥、歧管、加熱器、泵、及其他包括在反應器系統1600中的組件。此類電路系統及組件係操作以提供氣體、調節溫度、及類似者，以提供反應器系統1600之合宜操作。控制器1612可包括進行某些任務之模組(諸如軟體及/或硬體組件)。模組可經組態以常駐在控制系統之可定址儲存媒體(addressable storage medium)上，並經組態以執行一或多個製程，諸如本文中所描述之方法。
上文所描述的本揭露的實例實施例並未限制本發明的範疇，由於此等實施例僅是本發明之實施例的實例，本發明範疇係由文後之申請專利範圍及其法律上等效物所定義。任何等效實施例係意欲落入本發明之範疇內。事實上，除本文中所示出及所描述者以外，本領域中具通常知識者可由實施方式輕易明白本揭露之各種修改，諸如所描述元件之替代有用組合。此類修改及實施例亦意欲落入文後之申請專利範圍的範疇內。
100:方法 102:步驟 104:步驟 108:步驟 110:蝕刻步驟 200:基材 202:表面 203:間隙 204:塊材 206:襯體 300:結構 304:摻雜氮化物黏著膜 400:結構 408:金屬 500:結構 502:頂部 600:方法 602:步驟 604:步驟 606:步驟 608:步驟 700:基材 702:表面 703:間隙 704:塊材 706:襯體 800:結構 804:摻雜氮化物黏著膜 900:結構 906:成核層 1008:金屬 1100:製程 1114:步驟 1124:步驟 1200:製程 1214:步驟 1224:步驟 1234:步驟 1300:結構 1301:基材 1303:間隙 1304:摻雜氮化物黏著膜 1305:塊材 1306:成核層 1307:襯體 1308:金屬 1310:金屬層之表面 1312:基材之頂表面 1400:結構 1401:基材 1404:摻雜氮化物黏著膜 1405:塊材 1406:成核層 1407:襯體 1408:金屬 1418:第二材料層 1420:第一材料的第二層 1500:結構 1501:基材 1504:摻雜氮化物黏著膜 1505:塊材 1506:成核層 1508:金屬 1507:襯體 1512:第二材料層 1514:第一材料層 1600:反應器系統 1602至1608:製程模組 1610:基材搬運室 1612:控制器 1614:負載鎖定室 1634:後端機械臂 1640、1642:台 1700:基材 1703:間隙 1704:塊材 1750:拉起/脫層 1706:襯體 1708:金屬 1752:宏觀空隙 1800:結構 1802:間隙 1804:塊材 1806:黏著膜 1808:金屬 RC1:第一反應室 RC2:第二反應室 RC3:第三反應室 RC4:第四反應室
當結合下列闡釋性圖式考慮時，可藉由參照實施方式及申請專利範圍而衍生對本揭露之例示性實施例的更完整了解。 圖1繪示依據本揭露之例示性實施例的形成結構之方法。 圖2至圖5繪示依據本揭露之例示性實施例的間隙填充製程期間的結構。 圖6繪示依據本揭露之例示性實施例的形成結構之方法。 圖7至圖10繪示依據本揭露之額外例示性實施例的間隙填充製程期間的額外結構。 圖11繪示依據本揭露之例示性實施例的形成氮化物黏著膜之方法。 圖12繪示依據本揭露之額外例示性實施例的形成氮化物黏著膜之方法。 圖13繪示依據本揭露之例示性實施例的結構之橫截面視圖。 圖14至圖15繪示依據本揭露之例示性實施例的額外結構之橫截面視圖。 圖16繪示依據本揭露的例示性實施例之反應器系統。 圖17繪示依據本揭露之例示性實施例的結構之橫截面視圖。 圖18繪示依據本揭露之例示性實施例的結構之橫截面視圖。 將瞭解，圖式中的元件係出於簡單及清楚起見而繪示，且不必然按比例繪製。例如，圖式中之一些元件的尺寸可能相對於其他元件特別放大，以幫助改善對所繪示本揭露實施例的理解。
無
100:方法
102:步驟
104:步驟
108:步驟
110:蝕刻步驟

Claims (22)

  1. 一種形成一結構之方法，該方法包含以下步驟： 在一第一反應室內提供包含複數個間隙的一基材； 在該基材之一表面上且在該複數個間隙內形成一摻雜氮化物黏著膜，其中該摻雜氮化物黏著膜包含一第一材料及一第二材料；及 沉積上覆於該摻雜氮化物黏著膜之一金屬，其中該金屬包含鉬及釕中之至少一者。
  2. 如請求項1所述之方法，其進一步包含形成上覆於該摻雜氮化物黏著膜的一成核層。
  3. 如請求項2所述之方法，其中該第一材料由M nX m表示，其中M係該金屬，X係一摻雜劑，n的範圍從1至5，且m的範圍從1至10。
  4. 如請求項3所述之方法，其中該成核層包含該金屬及一氮化物中之至少一者。
  5. 如請求項3所述之方法，其中該形成該摻雜氮化物黏著膜之步驟包含將該摻雜氮化物黏著膜形成至一第一厚度，且其中該形成該成核層之步驟包含將該成核層形成至一第二厚度。
  6. 如請求項5所述之方法，其中該第一厚度介於3埃與50埃之間，且該第二厚度介於1埃與10埃之間。
  7. 如請求項3所述之方法，其中該摻雜劑包含鈦、鎢、矽、硼、氮、碳、鉭、及錳中之一或多者。
  8. 如請求項7所述之方法，其中該第二材料包含氮化鈦、鉬、矽化鉬、及矽化鈦中之一或多者。
  9. 如請求項7所述之方法，其中該形成該摻雜氮化物黏著膜之步驟包含： 沉積上覆於該基材的該第二材料之一層，及 沉積上覆於該第二材料之該層的該第一材料之一層。
  10. 如請求項7所述之方法，其中該形成該摻雜氮化物黏著膜之步驟包含： 沉積上覆於該基材的該第一材料之一層， 沉積上覆於該第一材料之該層的該第二材料之一層，及 沉積上覆於該第二材料之該層的該第一材料之一第二層。
  11. 如請求項3所述之方法，其中該摻雜氮化物黏著膜包含該第一材料與該第二材料的一混合物。
  12. 如請求項11所述之方法，其中於該摻雜氮化物黏著膜中該摻雜劑對該金屬之一摻雜劑比率係在1:2與2:1之間。
  13. 如請求項3所述之方法，其中該沉積上覆於該摻雜氮化物黏著膜之該金屬的步驟包含在大於攝氏600 °的一沉積溫度沉積該金屬。
  14. 一種結構，其包含： 一基材，其包含複數個間隙； 一摻雜氮化物黏著膜，其包含上覆於該基材的一第一材料及一第二材料， 其中該第一材料由M nX m表示，其中M係一金屬，X係一摻雜劑，n的範圍從1至5，且m的範圍從1至10，且其中該第二材料包含氮化鈦、鉬、矽化鉬、及矽化鈦中之一或多者； 一成核層，其上覆於該摻雜氮化物黏著膜；及 該金屬包含上覆於該成核層的鉬及釕中之至少一者。
  15. 如請求項14所述之結構，其中該摻雜氮化物黏著膜包含上覆於該基材的該第二材料之一層及上覆於該第二材料之該層的該第一材料之一層。
  16. 如請求項14所述之結構，其中該摻雜氮化物黏著膜包含上覆於該基材的該第一材料之一層、上覆於該第一材料之該層的該第二材料之一層、及上覆於該第二材料之該層的該第一材料之一第二層。
  17. 一種反應器系統，其包含： 一反應室，其響應於(responsive to)一控制器，其中該反應室與該控制器連同操作以： 在一基材之一表面上沉積一摻雜氮化物黏著膜，其中該摻雜氮化物黏著膜包含一第一材料及一第二材料； 沉積上覆於該摻雜氮化物黏著膜之一成核層；及 沉積上覆於該成核層之該金屬，其中該金屬包含鉬及釕中之至少一者。
  18. 如請求項17所述之反應器系統，其中該第一材料由M nX m表示，其中M係該金屬，X係一摻雜劑，n的範圍從1至5，且m的範圍從1至10，且其中該第二材料包含氮化鈦、鉬、矽化鉬、及矽化鈦中之一或多者。
  19. 如請求項17所述之反應器系統，其中該摻雜氮化物黏著膜包含上覆於該基材的該第二材料之一層及上覆於該第二材料之該層的該第一材料之一層。
  20. 如請求項17所述之反應器系統，其中該摻雜氮化物黏著膜包含上覆於該基材的該第一材料之一層、上覆於該第一材料之該層的該第二材料之一層、及上覆於該第二材料之該層的該第一材料之一第二層。
  21. 一種結構，其包含： 一基材，其包含複數個間隙； 上覆於該基材之一黏著膜，其中該黏著膜包含一摻雜金屬層；及 上覆於該黏著膜之一金屬，其中該金屬包含一過渡金屬。
  22. 如請求項21所述之結構，其中該結構係一埋入式字元線(word line)結構。
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