[发明专利]填充基材表面上间隙特征的方法和相关半导体器件结构

权利要求书

1.一种用于填充基材表面上的间隙特征的方法，所述方法包括：

将包含一个或多个间隙特征的基材提供到反应室内；

通过循环沉积-蚀刻方法用钼金属膜部分填充所述一个或多个间隙特征，其中所述循环沉积-蚀刻方法的单元循环包括：

通过执行第一循环沉积方法的至少一个单元循环，用钼金属膜部分填充所述一个或多个间隙特征；和

部分蚀刻所述钼金属膜；和

通过执行第二循环沉积方法的至少一个单元循环，用钼金属膜填充所述一个或多个间隙特征。

2.根据权利要求1所述的方法，其还包括将所述基材加热到300℃至700℃的基材温度。

3.根据权利要求1所述的方法，其还包括将所述反应室内的压力调节到大于20托。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一循环沉积方法和第二循环沉积方法的单元循环包括：

使所述基材与包含卤化钼前体的第一气相反应物接触；和

使所述基材与包含还原剂前体的第二气相反应物接触。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述卤化钼前体包含硫属元素化物卤化钼。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述硫属元素化物卤化钼包含选自以下的氧卤化钼：氧卤化钼、氧碘化钼或氧溴化钼。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述氧氯化钼包含二氯二氧化钼(IV)(MoO₂Cl₂)。

8.根据权利要求4所述的方法，其中所述还原剂前体包含以下中的至少之一：分子氢(H₂)、原子氢(H)、合成气体(H₂+N₂)、氨(NH₃)、肼(N₂H₄)、肼衍生物、基于氢的等离子体、氢自由基、氢激发物种、醇、醛、羧酸、硼烷、胺或硅烷中的至少一种。

9.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一循环沉积方法和第二循环沉积方法包括原子层沉积方法。

10.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一循环沉积方法和第二循环沉积方法包括循环化学气相沉积方法。

11.根据权利要求1所述的方法，其中部分蚀刻所述钼膜还包括使所述钼金属膜与卤化钼蚀刻剂接触。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述卤化钼蚀刻剂包含五氯化钼(MoCl₅)。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个间隙特征包括具有大于2:1的纵横比的基本上垂直的间隙特征。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个间隙特征包括具有大于1:2的纵横比的基本上水平的间隙特征。

15.根据权利要求1所述的方法，其中所述钼金属膜填充所述一个或多个间隙特征而不形成接缝。

16.根据权利要求4所述的方法，其中所述循环沉积方法包括将所述钼金属膜直接沉积在介电表面上。

17.根据权利要求4所述的方法，其中所述循环沉积方法包括将所述钼金属膜直接沉积在金属表面上。

18.一种半导体器件结构，其包括通过根据权利要求1所述的方法用钼金属膜填充的一个或多个间隙特征。