TW202419659A - 自下而上的鉬間隙填充 - Google Patents

Abstract

本揭示案的實施例係關於鉬間隙填充的方法。額外的實施例提供了一種形成無大量孔隙的鉬間隙填充物的方法。本揭示案的一些實施例與較高深寬比特徵相關，該等特徵包括DRAM記憶體單元。

Description

自下而上的鉬間隙填充

本揭示案的實施例係關於在基板特徵內沉積鉬膜的方法。更具體而言，本揭示案的實施例係針對透過循環性沉積-蝕刻製程提供自下而上的間隙填充的方法。

間隙填充製程與數種半導體製造製程是整合一體的。間隙填充製程可用於用絕緣或導電材料填充間隙（或特徵）。例如，淺溝槽隔離、金屬間介電層、鈍化層、虛設閘極皆典型地透過間隙填充製程來實現。

隨著裝置幾何形狀持續縮小（例如，臨界尺寸＜20 nm、＜10 nm及以上）且熱預算減少，由於習知沉積製程的限制，無缺陷填充空間變得愈來愈困難。

大多數習知沉積方法，尤其是化學氣相沉積方法，在基板表面上沉積的材料多於在特徵內沉積的材料，尤其是在特徵底部附近的材料。

因此，在間隙填充沉積完成後，必須透過蝕刻製程移除基板表面上的膜。此額外處理步驟降低了產量，增加了製造成本。

其他間隙填充方法依賴於原子層沉積以形成金屬間隙填充材料。該等方法通常在所有基板表面上產生保形膜。因此，該等方法亦需要對沉積在特徵外部的材料進行蝕刻，但是當膜從側壁形成並在中間相遇時，該等方法亦經常產生中間有接縫的間隙填充物。

因此，需要允許更大的產量並且以自下而上的方式沉積，以避免間隙填充中的缺陷的間隙填充方法。

本揭示案的一或更多個實施例針對沉積鉬間隙填充物的方法。該方法包含將其中形成有至少一個特徵的基板表面暴露於第一鉬前驅物及還原劑，以在該至少一個特徵內形成第一間隙填充物。該至少一個特徵具有開口、兩個側壁，且從頂表面到底表面延伸達一深度。基板表面經暴露於第二鹵化鉬前驅物以移除第一間隙填充物的一部分，且重複第一間隙填充物的形成。

本揭示案的額外實施例針對沉積鉬間隙填充物的方法。該方法包含將其中形成有至少一個特徵的基板表面暴露於MoO ₂Cl ₂及H ₂，以在該至少一個特徵內形成第一間隙填充物。該至少一個特徵具有開口、兩個側壁，且從頂表面到底表面延伸達一深度。該特徵具有大於或等於約100:1的深寬比。基板表面經暴露於MoCl ₅以移除第一間隙填充物的一部分，且重複第一間隙填充物的形成及移除以完全填充至少一個特徵。

在描述本揭示案的數個示例性實施例之前，應理解本揭示案不限於以下描述中闡述的構造或製程步驟的細節。本揭示案能夠有其他實施例，且能夠以各種方式實踐或執行。

本文所用術語「約」表示近似或接近，並在所述數值或範圍的上下文中，意謂與該數值存在±15%或更小的變化。例如，相差±14%、±10%、±5%、±2%、±1%、±0.5%或±0.1%的值將滿足約的定義。

如本說明書及所附申請專利範圍中所用，術語「基板」或「晶圓」是指製程作用於其上的表面或表面的部分。本領域技藝人士亦將理解，除非上下文明確指出，否則提及基板可僅指基板的一部分。此外，提到在基板上沉積可意謂裸基板及其上沉積或形成有一或更多個膜或特徵的基板。

如本文所使用的「基板表面」是指在製造製程期間於其上進行薄膜處理的任何基板或基板上形成的材料表面。例如，取決於應用，可在其上執行處理的基板表面包括諸如矽、氧化矽、應變矽、絕緣體上矽(silicon on insulator; SOI)、碳摻雜氧化矽、非晶矽、摻雜矽、鍺、砷化鎵的材料，以及諸如金屬、金屬氮化物、金屬合金及其他導電材料的任何其他材料。基板包括但不限於半導體晶圓。基板可暴露於預處理製程以拋光、蝕刻、還原、氧化、羥基化、退火及/或烘烤基板表面。除了直接在基板本身的表面上進行膜處理之外，在本揭示案中，所揭示的任何膜處理步驟亦可在如下文更詳細揭示的形成於基板上的下層上進行，並且術語「基板表面」意欲包括如上下文所指的此種下層。因此，例如，在膜/層或部分膜/層已經沉積到基板表面上的情況下，新沉積的膜/層的暴露表面成為基板表面。

基板表面可具有形成於其中的一或更多個特徵、形成於其上的一或更多個層，及上述各者的組合。特徵的形狀可為任何合適的形狀，包括但不限於尖峰、溝槽、孔洞及通孔（圓形或多邊形）。如在此意義上所使用的，術語「特徵」是指任何有意的表面不規則性。特徵的合適實例包括但不限於溝槽及通孔，該等溝槽具有頂部、延伸到基板中的兩個側壁及底部，而該等通孔具有延伸到基板中至底部的一或更多個側壁。

術語「在……上」表示元件之間有直接接觸。術語「直接在……上」表示元件之間有直接接觸，且無中間元件。

如本說明書及所附申請專利範圍中所使用，術語「前驅物」、「反應物」、「反應性氣體」等可互換地使用，以代表可與基板表面反應的任何氣態物種。

本揭示案的實施例有利地提供了以自下而上的方式沉積鉬間隙填充物的方法。進一步的實施例有利地提供了沉積具有減少的缺陷（例如，孔隙）的間隙填充物的方法。

透過圖式描述了本揭示案的實施例，該等圖式根據本揭示案的一或更多個實施例說明了製程及基板。所示的製程、方案及所得基板僅對所揭示的製程進行說明，且本領域技藝人士將會認識到所揭示的製程不限於所說明的應用。

參考第1圖至第2C圖，本揭示案係關於沉積鉬間隙填充物的方法100。第1圖繪示了根據本揭示案的一或更多個實施例的沉積方法100的製程流程圖。第2A圖至第2D圖繪示了根據本揭示案的一或更多個實施例的在處理期間的基板200。

第2A圖圖示了具有基板表面205的基板200。如上所述，基板表面是指其上可形成層的基板的暴露表面。基板表面205具有至少一個形成在其中的特徵210。儘管在圖式中僅示出了單個特徵，但是本領域技藝人士將認識到複數個特徵將以類似的方式受到所揭示的方法的影響。

至少一個特徵210具有寬度為W的開口212。開口212形成於基板200的頂表面215中。特徵210亦具有一或更多個側壁214，並從頂表面215延伸深度D至底部216。儘管圖中示出了筆直的垂直側壁，但是所揭示的方法亦可在傾斜的、不規則的或凹入的側壁上執行。

在一些實施例中，開口212的寬度W大於或等於約10 nm，大於或等於約15 nm，大於或等於約20 nm，大於或等於約25 nm，大於或等於約30 nm，或大於或等於約35 nm。在一些實施例中，寬度W在約5 nm至約15 nm的範圍內，或者在約10 nm至約35 nm的範圍內。

在一些實施例中，特徵210的深度D大於或等於約50 nm，大於或等於約75 nm，大於或等於約100 nm，大於或等於約150 nm，大於或等於約200 nm，或大於或等於約250 nm。在一些實施例中，深度D在約100 nm至約200 nm的範圍內，或者在約200 nm至約250 nm的範圍內。

本領域技藝人士將認識到在寬度變窄（亦稱為臨界尺寸(critical dimension; CD)）及/或深度增加的特徵中沉積金屬間隙填充物的挑戰日益增加。至少一個特徵210的深寬比定義為特徵210的深度D除以寬度W。在一些實施例中，至少一個特徵具有大於或等於約20:1、大於或等於約50:1或大於或等於約100:1的深寬比(D:W)。

如上所述，在一些實施例中，基板200包含複數個特徵210。本揭示案的一些實施例有利地提供了用於形成DRAM記憶體單元的鉬間隙填充。換言之，在一些實施例中，至少一個特徵形成DRAM的記憶體單元。

參考第1圖及第2B圖，方法100從操作110開始。在110處，在基板表面205上的至少一個特徵210內形成第一間隙填充物220。在一些實施例中，如第2B圖中所示，第一間隙填充物220沉積在頂表面215及底部216上。儘管據信至少一些間隙填充材料形成在側壁214上，但是為了清楚起見，圖中未示出側壁沉積。

在操作110處，透過將基板表面暴露於第一鉬前驅物及還原劑來形成第一間隙填充物220。在一些實施例中，第一鉬前驅物及還原劑同時暴露於基板。在一些實施例中，第一鉬前驅物及還原劑皆恆定地流入基板上方的處理空間。在一些實施例中，第一鉬前驅物恆定流動，而還原劑是脈衝或間歇流動的。

在一些實施例中，第一鉬前驅物包括鹵氧化鉬。在一些實施例中，第一鉬前驅物包含或基本上由MoO ₂Cl ₂組成。還原劑可為任何合適的還原劑。在一些實施例中，還原劑包括或基本上由氫氣(H ₂)組成。如在此意義上所使用的，「基本上由所述反應物組成」的處理氣體包括以莫耳計大於約95%、大於約98%、大於約99%或大於約99.5%的所述反應物，不包括任何惰性稀釋劑或載氣。

在一些實施例中，第一間隙填充物220在頂部表面215上具有頂部厚度T _T，並且在底部216上具有底部厚度T _B。在一些實施例中，頂部厚度T _T大於底部厚度T _B。在一些實施例中，頂部厚度T _T至少為20 Å。在一些實施例中，底部厚度T _B至少為10 Å。在一些實施例中，底部厚度T _B在約10 Å至約50 Å的範圍內。

在一些實施例中，操作110表示化學氣相沉積(chemical vapor deposition; CVD)製程。在一些實施例中，CVD製程的溫度在約450℃至約600℃的範圍內，或者在約500℃至約600℃的範圍內。在一些實施例中，CVD製程在無電漿的情況下進行。

在形成第一間隙填充物220之後，方法100繼續至操作120。在一些實施例中，在進行操作120之前，淨化基板表面205的任何剩餘的反應物氣體。

參考第2C圖，方法100在操作120處繼續，其中將基板表面205暴露於第二鹵化鉬前驅物，以移除第一間隙填充物220的一部分。在一些實施例中，第一間隙填充物220在頂表面215上的厚度比第一間隙填充物在底表面216上的厚度減少一較大量。在一些實施例中，第一間隙填充物220從頂表面215完全移除。在一些實施例中，暴露於第二鹵化鉬後移除了約10 Å至約50 Å範圍內的第一間隙填充物厚度。

不受理論約束，一個可能的解釋為，由於頂表面更多地暴露於第二鹵化鉬，且頂表面上的第一間隙填充物比受到更好保護的特徵底部的第一間隙填充物更容易被蝕刻。

第二鹵化鉬可為與第一間隙填充物反應以蝕刻/移除第一間隙填充物的任何合適的化合物。第二鹵化鉬包含一或更多個鹵化物配位體。在一些實施例中，第二鹵化鉬包括MoCl ₅或MoF ₆中的一或更多者。在一些實施例中，第二鹵化鉬基本上由MoCl ₅組成。

在一些實施例中，第二鹵化鉬從具有載氣的加熱安瓿中輸送。載氣可為不與第一金屬鹵化物反應或不以其他方式改變第一金屬鹵化物的任何合適的惰性氣體。在一些實施例中，載氣包含氬氣。在一些實施例中，安瓿被加熱到約90℃至約105℃範圍內的溫度。

在預定量的第一間隙填充物已經移除，或暴露於第二鹵化鉬前驅物的預定時間段已經過後，在進行到決策點130之前，淨化基板表面205的任何剩餘的反應物氣體。

在決策點130，決定第一間隙填充物220是否達到預定厚度。若達到，則方法100結束。若未達到，則方法100返回到操作110以形成額外的第一間隙填充物220。重複沉積（操作110）及蝕刻（操作120）的循環，直到實現第一間隙填充物220的預定厚度。

參考第2D圖，在一些實施例中，重複沉積及蝕刻循環，以填充至少一個特徵210的整個深度D。在一些實施例中，沉積蝕刻循環的次數在約200至約400個循環的範圍內，或者在約250至約350個循環的範圍內。

本發明人驚訝地發現，透過使用沉積及蝕刻循環，而不是簡單的延長沉積操作，可在不封閉至少一個特徵的開口的情況下形成第一間隙填充物220。不受理論的束縛，據信因為蝕刻操作120從頂表面215比從底部表面216移除更多的材料，所以本發明人能夠填充具有更高深寬比的特徵，而不會「夾斷」開口或在特徵內形成孔隙。在一些實施例中，方法100形成無實質孔隙的第一間隙填充物。在此意義上，「實質」孔隙的寬度大於或等於1 nm。在一些實施例中，第一間隙填充物形成在至少一個特徵210內，且無任何實質接縫。在此意義上,「實質」接縫的寬度小於或等於1 nm。

此外，所揭示的方法有利地以「自下而上」的方式形成第一間隙填充物220。「自下而上方式」意味著方法100在頂表面215及/或側壁214上積累很少或不積累第一間隙填充物220，而第一間隙填充物220的形成主要發生在底部216上。因此，第一間隙填充物220從至少一個特徵210的底部216向上生長。

在一些實施例中，第一間隙填充物220以非保形方式沉積。在一些實施例中，第一間隙填充物220以非保形的方式得以蝕刻。「非保形方式」意謂在基板表面205上沉積或蝕刻具有可變厚度（形成或移除）的材料。例如，在一些實施例中，從底部216移除的第一間隙填充物的厚度可小於從頂部表面215移除的第一間隙填充物220的厚度。

在一些實施例中，可控制方法100的處理條件。在一些實施例中，在方法100期間，處理環境保持在預定壓力下。在一些實施例中，壓力保持在約5托至約35托的範圍內，或約25托至約50托的範圍內。

第3圖為根據本揭示案的實施例的示例性多腔室處理系統300的示意性俯視圖。處理系統300通常包括工廠介面302、裝載閘腔室304、306、具有相應移送機器人312、314的移送腔室308、310、保持腔室316、318及處理腔室320、322、324、326、328、330。如本文詳細描述的，處理系統300中的晶圓可在各個腔室中處理並在各個腔室之間移送，而不將晶圓暴露於處理系統300外部的周圍環境（例如，大氣周圍環境，如可能存在於晶圓廠中）。例如，晶圓可在低壓（例如，小於或等於約300托）或真空環境下在各個腔室中處理並在各個腔室之間移送，而在處理系統300中對晶圓執行的各種製程之間不破壞低壓或真空環境。因此，處理系統300可為晶圓的一些處理提供整合解決方案。

可根據本文提供的教導進行適當修改的處理系統的實例包括Endura®、Producer或Centura®整合處理系統或可從位於加利福尼亞州聖克拉拉的應用材料公司購得的其他合適的處理系統。可設想，其他處理系統（包括來自其他製造商的系統）亦可適於受益於本文描述的態樣。

在第3圖所示的實例中，工廠介面302包括對接站340及工廠介面機器人342，以便於移送晶圓。對接站340被配置為接受一或更多個前開式統一晶匣(front opening unified pod; FOUP)344。在一些實例中，每個工廠介面機器人342通常包括安置在相應工廠介面機器人342的一端上的葉片348，葉片348被配置為將晶圓從工廠介面302移送到裝載閘腔室304、306。

裝載閘腔室304、306具有耦接至工廠介面302的相應埠350、352及耦接至移送腔室308的相應埠354、356。移送腔室308還具有耦接到保持腔室316、318的相應埠358、360及耦接到處理腔室320、322的相應埠362、364。類似地，移送腔室310具有耦接到保持腔室316、318的相應埠366、368及耦接到處理腔室324、326、328、330的相應埠370、372、374、376。埠354、356、358、360、362、364、366、368、370、372、374、376可為例如具有狹縫閥的狹縫閥開口，用於藉由移送機器人312、314透過其傳遞晶圓，且用於在相應腔室之間提供密封以防止氣體在相應腔室之間傳遞。一般而言，任何埠都是打開的，用於透過其移送晶圓。否則，埠是關閉的。

裝載閘腔室304、306、移送腔室308、310、保持腔室316、318及處理腔室320、322、324、326、328、330可與氣體及壓力控制系統（未具體說明）流體連接。氣體及壓力控制系統可包括一或更多個氣體泵（例如，渦輪泵、低溫泵、粗抽泵）、氣體源、各種閥及流體耦接到各個腔室的導管。在操作中，工廠介面機器人342透過埠350或352將晶圓從FOUP 344移送到裝載閘腔室304或306。氣體及壓力控制系統隨後抽空裝載閘腔室304或306。氣體及壓力控制系統進一步將移送腔室308、310及保持腔室316、318保持在內部低壓或真空環境中（其可包括惰性氣體）。因此，將裝載閘腔室304或306抽空有助於晶圓在例如工廠介面302的大氣環境與移送腔室308的低壓或真空環境之間傳遞。

裝載閘腔室304或306中的晶圓已被抽空，移送機器人312透過埠354或356將晶圓從裝載閘腔室304或306移送至移送腔室308。移送機器人312隨後能夠透過相應的埠362、364將晶圓移送到處理腔室320、322中的任一個及/或在任何處理腔室320、322之間移送，以進行處理，並透過相應的埠358、360將晶圓移送到保持腔室316、318進行保持以待進一步的移送。類似地，移送機器人314能夠透過埠366或368接近保持腔室316或318中的晶圓，且能夠透過相應的埠370、372、374、376將晶圓移送到處理腔室324、326、328、330中的任一個及/或在任何處理腔室324、326、328、330之間移送以進行處理，並透過相應的埠366、368將晶圓移送到保持腔室316、318進行保持以待進一步的移送。晶圓在各個腔室內及腔室之間的移送及保持可在由氣體及壓力控制系統提供的低壓或真空環境中進行。

處理腔室320、322、324、326、328、330可為用於處理晶圓的任何合適的腔室。在一些實施例中，處理腔室320能夠執行退火製程，處理腔室322能夠執行清洗製程，且處理腔室324、326、328、330能夠執行磊晶生長製程。在一些實例中，處理腔室322能夠執行清洗製程，處理腔室320能夠執行蝕刻製程，且處理腔室324、326、328、330能夠執行相應的磊晶生長製程。處理腔室322可為可從加州聖克拉拉的應用材料公司購得的SiCoNi™預清洗腔室。處理腔室320可為可從加州聖克拉拉的應用材料公司購得的Selectra™蝕刻腔室。

系統控制器390耦接至處理系統300，用於控制處理系統300或其部件。例如，系統控制器390可使用對處理系統300的腔室304、306、308、316、318、310、320、322、324、326、328、330的直接控制或者透過控制與腔室304、306、308、316、318、310、320、322、324、326、328、330相關聯的控制器，來控制處理系統300的操作。在操作中，系統控制器390能夠從各個腔室收集資料及回饋，以協調處理系統300的效能。

系統控制器390通常包括中央處理單元(central processing unit; CPU) 392、記憶體394及支援電路396。CPU 392可為可在工業環境中使用的任何形式的通用處理器中的一種。記憶體394或非暫時性電腦可讀媒體可由CPU 392存取，且可為諸如以下的記憶體中一或更多者：隨機存取記憶體(random-access memory; RAM)、唯讀記憶體(read only memory; ROM)、軟碟、硬碟或任何其他形式的局部或遠端數位記憶體。支援電路396耦接到CPU 392，且可包括快取記憶體、時鐘電路、輸入/輸出子系統、電源等。本文揭示的各種方法通常可在CPU 392的控制下透過CPU 392執行例如作為軟體常式儲存在記憶體394（或特定處理腔室的記憶體）中的電腦指令碼來實現。當電腦指令碼由CPU 392執行時，CPU 392控制腔室根據各種方法執行製程。

其他處理系統可採用其他配置。例如，更多或更少的處理腔室可耦接到移送設備。在圖示的實例中，移送設備包括移送腔室308、310及保持腔室316、318。在其他實例中，更多或更少的移送腔室（例如，一個移送腔室）及/或更多或更少的保持腔室（例如，無保持腔室）可作為處理系統中的移送設備來實現。

製程通常可作為軟體常式儲存在系統控制器390的記憶體中，當處理器執行該軟體常式時，可使處理腔室執行本揭示案的製程。軟體常式亦可由第二處理器（未示出）儲存及/或執行，該第二處理器在由處理器控制的硬體的遠端。本揭示案的一些或所有方法亦可在硬體中執行。如此，該製程可在軟體中實現並使用電腦系統執行，在硬體中作為例如特殊應用積體電路或其他類型的硬體實現，或者作為軟體與硬體的組合來實現。當由處理器執行時，軟體常式將通用電腦轉換成控制腔室操作的專用電腦（控制器)，從而執行處理。

本揭示案的實施例針對非暫時性電腦可讀媒體。在一或更多個實施例中，非暫時性電腦可讀媒體包括指令，當該等指令由處理腔室的控制器執行時，使得處理腔室執行本文描述的任何方法（例如，沉積方法100）的操作。在一或更多個實施例中，控制器使處理腔室執行沉積方法100的操作。在一或更多個實施例中，控制器使處理腔室執行在其中具有至少一個特徵的基板表面上沉積第二金屬材料的操作（操作110）。該至少一個特徵包括至少一個表面，該表面限定了具有底表面及至少一個側壁的通孔。在一或更多個實施例中，控制器使處理腔室執行暴露於第一金屬鹵化物及還原劑的操作，以在至少一個特徵內形成第一金屬間隙填充物（操作120）。

為便於描述，在本文中可使用空間相對術語，諸如「在……之下」、「在……下方」、「下部」、「在……上方」、「上部」等術語，以描述一個元件或特徵與圖式中所示的另一個元件或特徵的關係。應理解，除了附圖中繪示的方向之外，空間相對術語意欲包括裝置在使用或操作中的不同方向。例如，若圖式中的裝置被翻轉，則被描述為在其他元件或特徵「下方」或「之下」的元件將被定向在其他元件或特徵的「上方」。因此，示例性術語「在……下方」可涵蓋上方及下方兩種定向。該裝置可以其他方式定向（旋轉90度或以其他方向），且在此使用的空間相對描述詞得以相應地解釋。

在描述本文論述的材料及方法的上下文中（尤其是在以下申請專利範圍的上下文中），術語「一(a)」、「一(an)」及「該(the)」及類似指示詞的使用應理解為涵蓋單數及複數，除非本文另有說明或與上下文明顯矛盾。除非本文中另有說明，否則本文中數值範圍的敘述僅意欲用作單獨提及落入該範圍內的每個單獨數值的速記方法，且每個單獨數值都被併入說明書中，如同其在本文中被單獨敘述一般。除非本文另有說明或與上下文明顯矛盾，否則本文描述的所有方法皆可以任何合適的循序執行。本文提供的任何及所有實例或示例性語言（例如，「諸如」）的使用僅意欲更好地闡明材料及方法，除非另有主張，否則不對範疇構成限制。說明書中的任何語言都不應被解釋為表示任何未主張元素對於實施所揭示的材料及方法是必不可少的。

本說明書中提及的「一個實施例」、「某些實施例」、「一或更多個實施例」或「一實施例」意謂結合實施例描述的特定特徵、結構、材料或特性包括在本揭示案的至少一個實施例中。因此，諸如「在一或更多個實施例中」、「在某些實施例中」、「在一個實施例中」或「在一實施例中」之類的用語在本說明書各處的出現未必指本揭示案的同一實施例。在一或更多個實施例中，特定的特徵、結構、材料或特性以任何合適的方式組合。

儘管已參照特定實施例對本揭示案進行了描述，但應理解，該等實施例僅用於說明本揭示案的原理及應用。對於本領域技藝人士而言將顯而易見的是，在不脫離本揭示案的精神及範疇的情況下，可對本揭示案的方法及設備進行各種修改及變更。因此，本揭示案意欲包括在所附申請專利範圍及其等同物的範疇內的修改及變更。

100:方法 110:操作 120:操作 130:決策點 200:基板 205:基板表面 210:特徵 212:開口 214:側壁 215:頂表面 216:底表面/底部 220:第一間隙填充物 300:處理系統 302:工廠介面 304:裝載閘腔室 306:裝載閘腔室 308:移送腔室 310:移送腔室 312:移送機器人 314:移送機器人 316:保持腔室 318:保持腔室 320:處理腔室 322:處理腔室 324:處理腔室 326:處理腔室 328:處理腔室 330:處理腔室 340:對接站 342:工廠介面機器人 344:FOUP 348:葉片 350:埠 352:埠 354:埠 356:埠 358:埠 360:埠 362:埠 364:埠 366:埠 368:埠 370:埠 372:埠 374:埠 376:埠 390:系統控制器 392:CPU 394:記憶體 396:支援電路 D:深度 T _B:底部厚度 T _T:頂部厚度 W:寬度

為了詳細理解本揭示案的上述特徵，可參考實施例對上文簡要概述的本揭示案進行更特定的描述，其中一些實施例在附圖中進行了說明。然而，應注意，附圖僅示出了本揭示案的典型實施例，因此不應被認為是對其範疇的限制，因為本揭示案可允許其他等效的實施例。如本文所述的實施例是透過實例而非限制的方式在附圖中示出的，在附圖中，相同的元件符號指示相似的元件。

第1圖圖示根據一或更多個實施例的沉積方法的製程流程圖；

第2A圖至第2D圖圖示根據一或更多個實施例的在處理期間的基板的橫剖面圖；及

第3圖圖示根據一或更多個實施例的多腔室處理系統的示意性俯視圖。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

100:方法

110:操作

120:操作

130:決策點

Claims (20)

1. 一種沉積鉬間隙填充物的方法，該方法包括以下步驟： 將其中形成有至少一個特徵的一基板表面暴露於一第一鉬前驅物及一還原劑，以在該至少一個特徵內形成一第一間隙填充物，該至少一個特徵具有一開口、兩個側壁並從一頂表面到一底部延伸達一深度； 將該基板表面暴露於一第二鹵化鉬前驅物，以移除該第一間隙填充物的一部分；及 重複形成該第一間隙填充物。
2. 如請求項1所述之方法，其中該至少一個特徵的該深寬比大於或等於約50:1。
3. 如請求項2所述之方法，其中該至少一個特徵的該深寬比大於或等於約100:1。
4. 如請求項1所述之方法，其中該至少一個特徵形成DRAM的一記憶體單元。
5. 如請求項1所述之方法，其中該第一間隙填充物透過一CVD製程形成。
6. 如請求項5所述之方法，其中該CVD製程係在無電漿的情況下執行。
7. 如請求項1所述之方法，其中該第一鉬前驅物包括一鹵氧化物。
8. 如請求項7所述之方法，其中該第一鉬前驅物基本上由MoO ₂Cl ₂組成。
9. 如請求項1所述之方法，其中，在形成該第一間隙填充物期間，該基板保持在約500℃到約600℃的一範圍內的一溫度下。
10. 如請求項1所述之方法，其中在暴露於該第二鹵化鉬之前，該第一間隙填充物在該至少一個特徵的該底部上的一厚度在約10 Å至約50 Å的一範圍內。
11. 如請求項1所述之方法，其中在形成該第一間隙填充物之後且在暴露於該第二鹵化鉬之前，淨化該基板表面。
12. 如請求項1所述之方法，其中該第二鹵化鉬主要由MoCl ₅組成。
13. 如請求項1所述之方法，其中移除該第一間隙填充物的該部分移除了約10 Å至約50 Å的一範圍內的一厚度。
14. 如請求項1所述之方法，其中從該至少一個特徵的該頂部附近移除該第一間隙填充的該部分，且該方法以一自下而上的方式形成該第一間隙填充物。
15. 如請求項1所述之方法，其中該第一間隙填充物包含孔隙，且移除該第一間隙填充物的一部分移除了該等孔隙。
16. 如請求項15所述之方法，其中該方法形成無實質孔隙的一鉬間隙填充物。
17. 如請求項1所述之方法，其中在暴露於該第二鹵化鉬之後且在重複形成該第一間隙填充之前，淨化該基板表面。
18. 如請求項1所述之方法，進一步包括以下步驟：重複形成及移除該第一間隙填充以填充該至少一個特徵。
19. 如請求項18所述之方法，其中形成及移除構成了一沉積-蝕刻循環，且執行在約200次至約400次的一範圍內的一循環次數。
20. 一種沉積鉬間隙填充物的方法，該方法包括以下步驟： 將其中形成有至少一個特徵的一基板表面暴露於MoO ₂Cl ₂及H ₂，以在該至少一個特徵內形成一第一間隙填充物，該至少一個特徵具有一開口、兩個側壁並從一頂表面到一底部延伸達一深度，該特徵具有大於或等於約100:1的一深寬比； 將該基板表面暴露於MoCl ₅以移除該第一間隙填充的一部分；及 重複該第一間隙填充的形成及移除，以完全填充該至少一個特徵。