存储器应用中的钼卤化物的制作方法

背景技术：

1、材料(包括含钨材料)的沉积是许多半导体制造程序的整合部分。这些材料可用于水平互连、相邻金属层之间的通孔、金属层和设备之间的触点、以及用作存储器设备中的线。在沉积的示例中，可以使用六氟化钨(wf6)通过cvd处理在氮化钛(tin)阻挡层上沉积钨(w)层以形成tin/w双层。然而，随着设备尺寸的缩小以及产业中使用更复杂的图案化方案，钨薄膜的沉积成为一种挑战。特征尺寸和膜厚度的持续减小给tin/w膜堆叠件带来了各种挑战。其中包括较薄的膜的高电阻率和tin阻隔性能的衰退。复杂的高深宽比结构(例如3dnand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。当前指定的发明人的工作在其在此背景技术部分中描述的范围内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、本公开的一方面涉及一种方法，其包括：(a)提供衬底，该衬底包含具有开口和侧壁的特征，其中金属氮化物层铺衬(line)该特征的侧壁；(b)使用含钼卤化物化合物沿着该特征的侧壁至少部分地蚀刻该金属氮化物层，以在该特征中留下该金属氮化物层的第一部分；以及(c)在至少部分地蚀刻该金属氮化物层之后，通过使该含钼卤化物化合物与第一反应物反应来选择性地将钼沉积在该特征中的该金属氮化物层的该第一部分上。

2、在一些实施方案中，其中(b)包含从侧壁的一部分去除金属氮化物以暴露该特征的该侧壁的该部分。

3、在一些实施方案中，其中该特征具有特征底部，且在(c)之后还包含(d)，使用该含钼卤化物化合物至少部分地蚀刻该金属氮化物层的该第一部分和钼，以在该特征底部上留下该金属氮化物层的第二部分和剩余的钼。

4、在一些实施方案中，其还包含(e)用钼填充该特征。

5、在一些实施方案中，其中该含钼卤化物化合物是氯化钼化合物。

6、在一些实施方案中，其中该含钼卤化物化合物是五氯化钼。

7、在一些这样的实施方案中，其中(e)包含使第二含钼卤化物化合物与第二反应物反应。

8、在一些这样的实施方案中，其中(e)包含使含钼卤氧化物前体与第二反应物反应。

9、在一些实施方案中，其中该金属氮化物层保形地铺衬该特征。

10、在一些实施方案中，其中(b)还包含将该含钼卤化物化合物与该第一反应物反应以在该蚀刻期间在该特征中沉积钼。

11、在一些实施方案中，其中该反应物是含氢反应物。

12、在一些实施方案中，其中该第一反应物是氢气(h2)。

13、在一些实施方案中，其中(b)在第一衬底温度进行；(c)在第二衬底温度进行；且该第二衬底温度高于该第一衬底温度。

14、本公开的一方面涉及一种方法，其包括：(a)提供衬底，该衬底包含特征，该特征包括开口、封闭端、和介电侧壁；(b)通过将含钼卤化物前体与反应物反应而在该特征的该封闭端上形成钼插塞；以及(c)通过使该含钼卤化物前体与该反应物反应而在该钼插塞上选择性地沉积钼。

15、在一些实施方案中，其中所述侧壁是倾斜的并且在该特征的该封闭端相交。

16、在一些实施方案中，在(c)之后还包含(d)，用钼填充该特征。

17、在一些实施方案中，其中(d)包含将第二含钼卤化物化合物与第二反应物反应。

18、在一些实施方案中，其中(d)包含使含钼卤氧化物化合物与第二反应物反应。

19、在一些实施方案中，其中该含钼卤化物化合物是氯化钼化合物。

20、在一些实施方案中，其中该含钼卤化物化合物是五氯化钼。

21、在一些实施方案中，其中该第一反应物是含氢反应物。

22、在一些实施方案中，其中该第一反应物是氢气(h2)。

23、在一些实施方案中，其中(b)在低于450℃的衬底温度下进行。

24、本公开的一方面涉及一种方法，其包括：(a)提供包括具有金属氮化物插塞的特征的衬底；以及(b)通过使含钼卤化物化合物与反应物反应而在该特征中该金属氮化物插塞上选择性地沉积钼。

25、在一些实施方案中，在(a)和(b)之间其还包含，使用该含钼卤化物化合物清洁该特征。

26、在一些实施方案中，在(b)之后其还包含(c)，用钼填充该特征。

27、在一些实施方案中，其中该含钼卤化物化合物是氯化钼化合物。

28、在一些实施方案中，其中该含钼卤化物化合物是五氯化钼。

29、在一些实施方案中，其中该第一反应物是含氢反应物。

30、在一些实施方案中，其中该第一反应物是氢气(h2)。

31、在一些实施方案中，其中用钼填充该特征包含使第二含钼卤化物前体与第二反应物反应。

32、在一些实施方案中，其中用钼填充该特征包含使含钼卤氧化物前体与反应物反应。

技术特征：

1.一种方法，其包含：

2.根据权利要求1所述的方法，其中(b)包含从所述侧壁的一部分去除金属氮化物以暴露所述特征的所述侧壁的所述部分。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述特征具有特征底部，且在(c)之后还包含(d)，使用所述含钼卤化物化合物至少部分地蚀刻所述金属氮化物层的所述第一部分和钼，以在所述特征底部上留下所述金属氮化物层的第二部分和剩余的钼。

4.根据权利要求1或3所述的方法，其还包含(e)用钼填充所述特征。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述含钼卤化物化合物是氯化钼化合物。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述含钼卤化物化合物是五氯化钼。

7.根据权利要求4所述的方法，其中(e)包含使第二含钼卤化物化合物与第二反应物反应。

8.根据权利要求4所述的方法，其中(e)包含使含钼卤氧化物前体与第二反应物反应。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属氮化物层保形地铺衬所述特征。

10.根据权利要求1所述的方法，其中(b)还包含使所述含钼卤化物化合物与所述第一反应物反应以在所述蚀刻期间在所述特征中沉积钼。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一反应物是含氢反应物。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一反应物是氢气(h2)。

13.根据权利要求1所述的方法，其中：

14.一种方法，其包含：

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述侧壁是倾斜的并且在所述特征的所述封闭端相交。

16.根据权利要求14所述的方法，其在(c)之后还包含(d)，用钼填充所述特征。

17.根据权利要求16所述的方法，其中(d)包含使第二含钼卤化物化合物与第二反应物反应。

18.根据权利要求16所述的方法，其中(d)包含使含钼卤氧化物化合物与第二反应物反应。

19.根据权利要求14所述的方法，其中所述含钼卤化物化合物是氯化钼化合物。

20.根据权利要求14所述的方法，其中所述含钼卤化物化合物是五氯化钼。

21.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一反应物是含氢反应物。

22.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一反应物是氢气(h2)。

23.根据权利要求14所述的方法，其中(b)在低于450℃的衬底温度下进行。

24.一种方法，其包含：

25.根据权利要求24所述的方法，其还包含在(a)和(b)之间，使用所述含钼卤化物化合物清洁所述特征。

26.根据权利要求24所述的方法，其在(b)之后还包含(c)，用钼填充所述特征。

27.根据权利要求24或25所述的方法，其中所述含钼卤化物化合物是氯化钼化合物。

28.根据权利要求24或25所述的方法，其中所述含钼卤化物化合物是五氯化钼。

29.根据权利要求24所述的方法，其中所述第一反应物是含氢反应物。

30.根据权利要求26所述的方法，其中用钼填充所述特征包含使第二含钼卤化物前体与第二反应物反应。

31.根据权利要求26所述的方法，其中用钼填充所述特征包含使含钼卤氧化物前体与第二反应物反应。

技术总结提供用方法填充特征的处理。处理包括使用氯化钼(MoCl<subgt;x</subgt;)化合物进行沉积、蚀刻、和清洁操作。与电介质相比，可控制MoCl<subgt;x</subgt;化合物以选择性地沉积在金属氮化物特征上、在介电材料上形成插塞和晶体、并执行在特征内的材料净蚀刻。也提供原位清洁处理，其中使用MoCl<subgt;x</subgt;化合物在沉积之前去除下面的表面的氧化物。使用MoCl<subgt;x</subgt;前体的后续沉积可以沉积初始层和/或填充特征。技术研发人员：纳文·库马尔·马汉德卡,谢耀宗,照健·史蒂文·黎,劳伦斯·施洛斯,桑杰·戈皮纳特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：2025/1/6