[發明專利]用于自下而上填充特征的濕法金屬籽晶沉積的方法

在審

• 申請號: 201880016403.1
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN110383458A
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 薩曼莎·坦;鮑里斯·沃洛斯基;特塞翁格·金姆;普拉文·納拉;諾維·特約克洛;阿圖爾·科利奇
• 申請（專利權）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L21/02
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 李獻忠;張靜

1.一種沉積用于對襯底的特征執行自下而上的間隙填充的金屬籽晶的方法，其包括：

提供包含多個特征的襯底；

使稀釋金屬前體溶液流入所述特征中，其中所述稀釋金屬前體溶液包括金屬前體和稀釋液體；

蒸發所述稀釋液體以將所述金屬前體定位在所述多個特征的底部；

將所述襯底暴露于等離子體處理以將所述金屬前體還原為金屬或金屬合金中的至少一種，并僅在所述多個特征的所述底部形成籽晶層；

對所述襯底執行熱處理；以及

使用選擇性間隙填充工藝以用接觸所述多個特征的所述籽晶層而不是其他暴露部分的過渡金屬來填充所述特征。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述襯底包括襯墊層，并且將所述稀釋金屬前體溶液施加到所述襯墊層。

3.根據權利要求2所述的方法，其中所述襯墊層由選自氮化鈦(TiN)、碳氮化鎢(WCN)和氮化鉭(TaN)的材料制成。

4.根據權利要求2所述的方法，其中所述襯墊層由選自二氧化硅、金屬或電介質的材料制成。

5.根據權利要求1所述的方法，其中所述過渡金屬選自鎳(Ni)、鈷(Co)、銅(Cu)、鉬(Mo)、釕(Ru)、銥(Ir)、鉑(Pt)、鈀(Pd)和鎢(W)。

6.根據權利要求2所述的方法，其中選擇所述金屬或所述金屬合金中的至少一種以與所述過渡金屬催化反應而不與所述襯墊層催化反應。

7.根據權利要求1所述的方法，其中所述選擇性間隙填充工藝包括無電沉積。

8.根據權利要求1所述的方法，其中所述稀釋液體包括載體液體和溶劑中的至少一種。

9.根據權利要求1所述的方法，其中所述稀釋液體不含水。

10.根據權利要求1所述的方法，其中所述稀釋液體包括選自醇、醚、酯、全氟醚的液體。

11.根據權利要求1所述的方法，其中所述稀釋液體包括選自異丙醇(IPA)和乙醇(EtOH)的液體。

12.根據權利要求1所述的方法，其中所述特征具有寬度小于或等于10nm的開口。

13.根據權利要求1所述的方法，其中所述特征具有寬度在7nm到9nm的范圍內的開口。

14.根據權利要求1所述的方法，其中所述特征具有寬度在4nm到7nm的范圍內的開口。

15.根據權利要求1所述的方法，其中所述籽晶層的厚度在2nm-4nm的范圍內。

16.根據權利要求1所述的方法，其中所述熱處理包括在200℃至400℃的范圍內的溫度下退火。

17.根據權利要求1所述的方法，其中所述熱處理包括在250℃至350℃的范圍內的溫度下退火。

18.根據權利要求1所述的方法，其中蒸發所述稀釋液體包括將所述襯底暴露于梯度干燥工藝。

19.根據權利要求1所述的方法，其中對所述稀釋金屬前體溶液進行以下處理中的至少一種：通過毛細管作用在所述多個特征中沉積或濃縮。