提升DRAM字线间的间隙填充性能的制作方法

本发明的实施方式涉及半导体装置及半导体装置制造的领域。特定而言，实施方式涉及用于动态随机存取存储器(dynamic random access memory；dram)字线工艺的方法。

背景技术：

1、电子装置，诸如个人计算机、工作站、计算机服务器、大型机、及其他计算机相关设备，诸如打印机、扫描仪、及硬盘驱动器，使用提供大量数据储存能力同时产生低功耗的存储器装置。有两种主要类型的随机存取存储器单元，动态及静态的，非常适合在电子装置中使用。动态随机存取存储器(dynamic random-access memories；dram)可经编程以储存表示两个二进制值之一的电压，但需要定期重新编程或“刷新”，以将此电压维持超过非常短的时间周期。静态随机存取存储器(static random-access memories；sram)之所以如此命名，是因为它们不需要定期刷新。

2、dram存储器电路通过在单个半导体晶片上复制数百万个相同的电路元件(称为dram单元)来制造。每个dram单元为可以储存一个比特(二进制数)数据的可寻址位置。在最常见的形式中，dram单元由两个电路部件组成：场效应晶体管(field effect transistor；fet)及电容器。

3、dram单元的制造包括晶体管、电容器、及以下三个触点的制造：一个到位线、一个到字线、及一个到参考电压(reference voltage)。dram制造是竞争激烈的行业。不断有压力要求减小个别单元的大小并且增加存储器单元密度，以允许将更多存储器压缩到单个存储器芯片上，尤其对于大于256兆比特的密度。单元尺寸减小的限制包括主动(active)及被动(passive)字线通过单元、单元电容器的大小、和阵列装置与非阵列装置的相容性。

4、在制造中，dram字线通常需要能够承受电路稍后处理步骤所需的严苛热条件。然而，由于金属与沟槽结构之间的粘附不良，在高温的退火后加工期间，经常观察到金属填充的空隙(void)及分层(delamination)。

5、因此，需要在dram单元中形成低电阻埋入式(buried)字线的间隙填充方法，此方法能够承受进一步的处理条件而不会分层。相应地，需要制造dram元件的方法来改善金属间隙填充性能。

技术实现思路

1、本公开内容的一或多个实施方式针对形成膜的方法。在一个实施方式中，方法包含以下步骤：在工艺循环中形成硅化钼膜，此工艺循环包含将基板依次暴露于钼前驱物、净化气体、硅烷前驱物、及净化气体，此基板具有在所述基板上的至少一个特征；和将基板浸泡在钛前驱物中，其中在工艺循环之前浸泡基板，或者其中在工艺循环之后浸泡基板。

2、本公开内容的其他实施方式针对形成膜的方法。在一或多个实施方式中，方法包含以下步骤：在第一工艺循环中形成硅化钼膜，此工艺循环包含将基板依次暴露于钼前驱物、净化气体、硅烷反应物、及净化气体，此基板具有在所述基板上的至少一个特征；并且执行第二处理循环，第二处理循环包含将基板暴露于钛前驱物及氨。

3、本公开内容的其他实施方式针对形成膜的方法。在一或多个实施方式中，方法包含以下步骤：将基板(所述基板具有在所述基板上的至少一个特征)暴露于第一钛前驱物及氨；将基板浸泡在第二钛前驱物中；将基板暴露于第一钼前驱物；和将基板暴露于硅烷以在基板的表面上形成硅化钼层。

技术特征：

1.一种形成膜的方法，所述方法包含以下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其中净化步骤包含以下步骤中的一者或多者：施加真空或使净化气体流过所述基板上方。

3.如权利要求1所述的方法，进一步包含以下步骤：净化所述基板的所述钛前驱物。

4.如权利要求1所述的方法，进一步包含以下步骤：将所述基板暴露于第二钼前驱物及反应物，以用块体钼膜来填充所述至少一个特征。

5.如权利要求4所述的方法，进一步包含以下步骤：使所述基板退火，其中所述块体钼膜具有小于2nm的线弯曲，所述块体钼膜不存在分层，并且所述块体钼膜不具有空隙。

6.一种形成膜的方法，所述方法包含以下步骤：

7.如权利要求6所述的方法，其中首先执行所述第一处理循环，随后执行所述第二处理循环。

8.如权利要求6所述的方法，其中首先执行所述第二处理循环，随后执行所述第一处理循环。

9.如权利要求6所述的方法，其中所述第一处理循环及所述第二处理循环形成超级循环。

10.如权利要求6所述的方法，进一步包含以下步骤：净化所述基板的所述第一钛前驱物。

11.如权利要求6所述的方法，进一步包含以下步骤：重复所述方法以填充所述至少一个特征。

12.如权利要求11所述的方法，进一步包含以下步骤：使所述基板退火，其中所述硅化钼膜不具有空隙。

13.一种形成膜的方法，所述方法包含以下步骤：

14.如权利要求13所述的方法，其中所述基板依次暴露于所述第一钼前驱物及所述硅烷反应物。

15.如权利要求13所述的方法，其中所述基板同时暴露于所述第一钼前驱物及所述硅烷反应物。

16.如权利要求13所述的方法，进一步包含以下步骤：在将所述基板暴露于所述第一钼前驱物之前净化所述基板的所述表面的所述第二钛前驱物。

17.如权利要求16所述的方法，其中净化步骤包含以下步骤中的一者或多者：施加真空或使净化气体流过所述基板上方。

18.如权利要求17所述的方法，其中所述净化气体包含氮气(n2)、氦气(he)及氩气(ar)中的一或多种。

19.如权利要求13所述的方法，进一步包含以下步骤：将所述基板暴露于第二钼前驱物及反应物，以用块体钼膜来填充所述至少一个特征。

20.如权利要求19所述的方法，进一步包含以下步骤：使所述基板退火，其中所述块体钼膜具有小于2nm的线弯曲，所述块体钼膜不存在分层，并且所述块体钼膜不具有空隙。

技术总结
描述了形成存储器装置的方法。形成硅化钼成核层，并且在块体钼间隙填充工艺之前，将基板浸泡在钛前驱物中。在其他实施方式中，在第一工艺循环中形成硅化钼膜，并且在基板暴露于钛前驱物的情况下执行第二工艺循环。在进一步的实施方式中，基板(基板具有在基板上的至少一个特征)暴露于第一钛前驱物及含氮反应物。随后将基板浸泡在第二钛前驱物中，并且随后基板暴露于第一钼前驱物，之后再暴露于硅烷，以在基板的表面上形成硅化钼层。

技术研发人员：杨勇,库纳尔·巴哈特纳瓜,斯里尼瓦·甘迪科塔,赛沙德利·甘古利,若泽·亚历山德罗·罗梅罗,曼德亚姆·斯里拉姆,莫希特·弗尔吉斯,杰奎琳·S·阮奇,杨逸雄
受保护的技术使用者：应用材料公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15