高纵横比3DNAND结构中的钨字线填充的制作方法

背景技术：

1、沉积包含含钨材料的材料是许多半导体制造过程的组成部分。这些材料可用于水平互连件、邻近金属层之间的通孔及金属层和设备之间的触点。随着设备的缩小和工业中使用更复杂的图案化方案，钨膜的沉积成为一个挑战。特征尺寸和膜厚度的持续减小带来了各种挑战，包含较薄膜的高电阻率和获得无空隙填充特征的困难。在诸如3d nand结构之类的复杂高深宽比结构中的沉积尤其具有挑战性。

2、这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开的背景的目的。在此背景技术部分中描述的范围内的当前指定的发明人的工作以及在提交申请时不能确定为现有技术的说明书的各方面既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。

技术实现思路

1、包括沉积-抑制-沉积操作的特征填充工艺使用含硼化合物处理以调整抑制轮廓。在一些实施方案中，特征在抑制处理之前用含硼化合物诸如二硼烷(b2h6)进行非保形处理。用含硼化学物质处理特征增加了随后施加的抑制处理的抑制效果。二硼烷的扩散比抑制气体诸如三氟化氮(nf3)的扩散更容易控制，从而有助于控制抑制轮廓。

2、本公开内容的一方面涉及一种方法，其包括：提供部分制造的半导体衬底的3d结构至室，所述3d结构包括侧壁，在所述侧壁中的多个开口通向多个特征，所述特征具有通过所述开口能流体访问的多个内部区域；沉积金属的第一层在所述3d结构内，使得所述第一层加衬在所述3d结构的所述多个特征上；用含硼化合物非保形地处理所述第一层，使得所述处理相对于所述多个内部区域优先施加在所述第一层的靠近所述多个开口的部分；用氮物质处理所述第一层；在用氮物质处理所述第一层之后，将金属的第二层沉积于所述第一层上的所述3d结构内，使得所述第二层至少部分填充所述3d结构的所述多个内部区域，其中，金属的所述第二层相对于所述多个开口优先沉积在所述多个内部区域中。

3、在一些实施方案中，以氮物质处理所述第一层包括：将所述第一层暴露于三氟化氮(nf3)。在一些实施方案中，以氮物质处理所述第一层包括：将所述第一层暴露于氨(nh3)。

4、在一些实施方案中，用氮物质处理所述第一层包括：将所述第一层暴露于由含氮气体生成的等离子体。在一些实施方案中，所述含硼化合物是二硼烷(b2h6)。

5、在一些实施方案中，所述含硼化合物在氢(h2)存在的情况下被引入至容纳所述衬底的室。在一些实施方案中，所述含硼化合物在氢(h2)不存在的情况下被引入至容纳所述衬底的室。

6、本公开内容的另一方面涉及一种方法，其包括：

7、a)提供部分制造的半导体衬底的3d结构至室，所述3d结构包括侧壁，在所述侧壁中的多个开口通向多个特征，所述特征具有通过所述开口能流体访问的多个内部区域，其中所述多个特征中的每一个包括被支柱分离的多个特征区段；

8、b)沉积金属的第一层在所述3d结构内，使得所述第一层加衬在所述3d结构的所述多个特征上；

9、c)用含硼化合物非保形地处理所述第一层，使得所述处理相对于所述多个内部区域优先施加在所述第一层的靠近所述多个开口的部分；

10、d)用氮物质处理所述第一层；以及

11、e)在用所述氮物质处理所述第一层之后，将金属的第二层沉积于所述第一层上的所述3d结构内，使得所述第二层相对于与最靠近的侧壁的开口较接近的一个或多个特征区段而优先填充在所述多个特征内较远的一个或多个特征区段。

12、在一些实施方案中，所述方法还包括重复操作(c)、(d)和(e)。

13、在一些这样的实施方案中，相对于操作(c)的第一次迭代，操作(c)的第二次迭代的特征在于具备降低的氢气流速、降低的温度、降低的含硼化合物流速或减少的投配时间中的一者或多者。

14、在一些这样的实施方案中，相对于操作(d)的第一次迭代，操作(d)的第二次迭代的特征在于氮物质的量减少。

15、在一些实施方案中，用氮物质处理所述第一层包括：将所述第一层暴露于三氟化氮(nf3)。在一些实施方案中，用氮物质处理所述第一层包括：将所述第一层暴露于氨(nh3)。

16、在一些实施方案中，用氮物质处理所述第一层包括：将所述第一层暴露于由含氮气体生成的等离子体。在一些实施方案中，含硼化合物是二硼烷(b2h6)。在一些实施方案中，所述含硼化合物在氢(h2)存在的情况下被引入至容纳所述衬底的室。在一些实施方案中，所述含硼化合物在氢(h2)不存在的情况下被引入至容纳所述衬底的室。

17、本文的这些和其他特征进一步描述如下。

技术特征：

1.一种方法，其包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，用氮物质处理所述第一层包括：将所述第一层暴露于三氟化氮(nf3)。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，用氮物质处理所述第一层包括：将所述第一层暴露于氨(nh3)。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，用氮物质处理所述第一层包括：将所述第一层暴露于由含氮气体生成的等离子体。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述含硼化合物是二硼烷(b2h6)。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含硼化合物在氢(h2)存在的情况下被引入至容纳所述衬底的室。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含硼化合物在氢(h2)不存在的情况下被引入至容纳所述衬底的室。

8.一种方法，其包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其还包括重复操作(c)、(d)和(e)。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，相对于操作(c)的第一次迭代，操作(c)的第二次迭代的特征在于具备降低的氢气流速、降低的温度、降低的含硼化合物流速或减少的投配时间中的一者或多者。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，相对于操作(d)的第一次迭代，操作(d)的第二次迭代的特征在于氮物质的量减少。

12.根据权利要求8所述的方法，其中，用氮物质处理所述第一层包括：将所述第一层暴露于三氟化氮(nf3)。

13.根据权利要求8所述的方法，其中，用氮物质处理所述第一层包括：将所述第一层暴露于氨(nh3)。

14.根据权利要求8所述的方法，其中，用氮物质处理所述第一层包括：将所述第一层暴露于由含氮气体生成的等离子体。

15.根据权利要求8所述的方法，其中含硼化合物是二硼烷(b2h6)。

16.根据权利要求8所述的方法，其中，所述含硼化合物在氢(h2)存在的情况下被引入至容纳所述衬底的室。

17.根据权利要求8所述的方法，其中，所述含硼化合物在氢(h2)不存在的情况下被引入至容纳所述衬底的室。

技术总结包括沉积‑抑制‑沉积操作的特征填充工艺使用含硼化合物处理以调整抑制轮廓。在一些实施方案中，特征在抑制处理之前用含硼化合物诸如二硼烷(B<subgt;2</subgt;H<subgt;6</subgt;)进行非保形处理。用含硼化学物质处理特征增加了随后施加的抑制处理的抑制效果。二硼烷的扩散比抑制气体诸如三氟化氮(NF<subgt;3</subgt;)的扩散更容易控制，其有助于控制抑制轮廓。技术研发人员：闫仲伯,巴晓兰,埃里卡·玛克辛·陈,姚雅宽受保护的技术使用者：朗姆研究公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25