本技術(shù)涉及半導(dǎo)體工藝和裝備。更具體地，本技術(shù)涉及橫向地蝕刻垂直結(jié)構(gòu)中的鉬。

背景技術(shù)：

1、通過在基板表面上產(chǎn)生復(fù)雜圖案化的材料層的工藝，使得集成電路成為可能。在基板上產(chǎn)生經(jīng)圖案化的材料需要去除暴露的材料的受控方法。化學(xué)蝕刻用于各種目的，包括將光阻中的圖案轉(zhuǎn)移到下方層內(nèi)、減薄層或減薄表面上已經(jīng)存在的特征的橫向尺寸。通常期望有蝕刻一種材料比蝕刻另一種材料更快的蝕刻工藝，以促進(jìn)，例如，圖案轉(zhuǎn)移工藝。這樣的蝕刻工藝被稱為對(duì)第一種材料有選擇性。由于材料、電路和工藝的多樣性，已經(jīng)開發(fā)出對(duì)多種材料具有選擇性的蝕刻工藝。

2、根據(jù)工藝中使用的材料，可將蝕刻工藝表示為濕式或干式。相較于其他介電質(zhì)和材料，濕式hf蝕刻優(yōu)先去除氧化硅。然而，濕式工藝可能難以穿透某些受限的溝槽，且有時(shí)候還可能使剩余材料變形。在基板處理區(qū)域內(nèi)形成的局部等離子體中產(chǎn)生的干式蝕刻可穿透更受限制的溝槽并展現(xiàn)出精細(xì)剩余結(jié)構(gòu)的較小變形。然而，局部等離子體在放電時(shí)可能會(huì)通過電弧的產(chǎn)生而損壞基板。

3、因此，需要可用于產(chǎn)生高質(zhì)量器件和結(jié)構(gòu)的改良的系統(tǒng)和方法。本技術(shù)可滿足這些及其他需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、示例性半導(dǎo)體處理方法可包括：將含氧前驅(qū)物提供至半導(dǎo)體處理腔室?；蹇啥ㄎ辉诎雽?dǎo)體處理腔室內(nèi)?；蹇砂喜酆秃f金屬區(qū)域，所述溝槽形成于柱體之間，而所述含鉬金屬區(qū)域在形成于所述柱體中的至少一個(gè)柱體中的多個(gè)凹槽中。所述含鉬金屬區(qū)域中的至少兩個(gè)含鉬金屬區(qū)域可由含鉬第一襯墊連接，所述含鉬第一襯墊形成于溝槽的側(cè)壁的至少一部分上。所述方法可包括：在半導(dǎo)體處理腔室中形成含氧前驅(qū)物的等離子體。所述方法可包括：使含鉬第一襯墊與含氧前驅(qū)物的等離子體流出物接觸。所述接觸可在含鉬第一襯墊上形成鉬的經(jīng)氧化部分。所述方法可包括：將鹵化物前驅(qū)物提供至半導(dǎo)體處理腔室。所述方法可包括：使鉬的經(jīng)氧化部分與鹵化物前驅(qū)物的等離子體流出物接觸。所述接觸可從溝槽的側(cè)壁去除鉬的經(jīng)氧化部分。

2、在一些實(shí)施例中，含氧前驅(qū)物可為或可包括臭氧?？稍谛∮诨蚣s2000w的等離子體功率下形成含氧前驅(qū)物的等離子體。鉬的經(jīng)氧化部分可由小于或約的厚度表征。鹵化物前驅(qū)物可為或可包括含氟前驅(qū)物。含氟前驅(qū)物可為或可包括六氟化鎢。形成鉬的經(jīng)氧化部分可產(chǎn)生沿著溝槽的側(cè)壁形成的氧化鉬層?？拷鼫喜鄣纳喜繀^(qū)域的氧化鉬層的厚度可與靠近溝槽的下部區(qū)域的氧化鉬層的厚度相差小于或約30％?；蹇蛇M(jìn)一步包括：第二襯墊，設(shè)置成與含鉬金屬區(qū)域和含鉬第一襯墊相鄰。所述方法可進(jìn)一步包括：將含氟前驅(qū)物提供至半導(dǎo)體處理腔室、形成含氟前驅(qū)物的等離子體以產(chǎn)生含氟等離子體流出物、使第二襯墊接觸含氟等離子體流出物以形成第二襯墊的氟化部分、將含氯前驅(qū)物提供至半導(dǎo)體處理腔室、形成含氯前驅(qū)物的等離子體以產(chǎn)生含氯等離子體流出物，以及使第二襯墊的氟化部分接觸含氯等離子體流出物。所述接觸可去除第二襯墊的氟化部分。含鉬第一襯墊與含氧前驅(qū)物的等離子體流出物的接觸以及鉬的經(jīng)氧化部分與鹵化物前驅(qū)物的等離子體流出物的接觸可重復(fù)至少兩次。

3、本技術(shù)的一些實(shí)施例可涵蓋半導(dǎo)體處理方法。所述方法可包括：i)形成含氧前驅(qū)物的等離子體流出物。所述方法可包括：ii)使連接至少兩個(gè)含鉬金屬區(qū)域的含鉬第一襯墊接觸含氧前驅(qū)物的等離子體流出物，其中至少兩個(gè)含鉬金屬區(qū)域被布置在由溝槽的至少一個(gè)柱體界定的多個(gè)凹槽內(nèi)。所述接觸可在含鉬第一襯墊上形成鉬的經(jīng)氧化部分。所述方法可包括：iii)形成含氟前驅(qū)物的等離子體流出物。所述方法可包括：iv)使鉬的經(jīng)氧化部分接觸含氟前驅(qū)物的等離子體流出物。所述接觸可去除鉬的經(jīng)氧化部分。

4、在一些實(shí)施例中，操作i)至iv)可重復(fù)至少兩次。含氧前驅(qū)物可為或可包括臭氧。含氟前驅(qū)物可為或可包括六氟化鎢。在操作i)和ii)期間，可將溫度維持在約200℃與約600℃之間。在操作i)和ii)期間，可將壓力維持在小于或約20托耳。所述方法可包括：在使鉬的經(jīng)氧化部分接觸含氟前驅(qū)物的等離子體流出物前，調(diào)節(jié)溫度、壓力、或溫度和壓力二者?？蓪⒌诙r墊設(shè)置成與含鉬金屬區(qū)域和含鉬第一襯墊相鄰。所述方法可進(jìn)一步包括：形成含氟前驅(qū)物的等離子體，以產(chǎn)生含氟等離子體流出物。含氟前驅(qū)物可為或可包括三氟化氮。所述方法可進(jìn)一步包括：使第二襯墊接觸含氟等離子體流出物，以形成第二襯墊的氟化部分，并形成含氯前驅(qū)物的等離子體，以產(chǎn)生含氯等離子體流出物。含氯前驅(qū)物可為或可包括三氯化硼。所述方法可進(jìn)一步包括：使第二襯墊的氟化部分接觸含氯等離子體流出物。所述接觸可去除第二襯墊的氟化部分。第二襯墊可為或可包括含氧材料、含氮材料或含氧和氮材料。

5、本技術(shù)的一些實(shí)施例涵蓋半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。所述結(jié)構(gòu)可包括基板。所述結(jié)構(gòu)可包括覆蓋基板的含硅材料?；蹇砂ㄐ纬捎谥w之間的溝槽。至少一個(gè)柱體可界定多個(gè)凹槽。所述結(jié)構(gòu)可包括：沿著至少一個(gè)柱體延伸并進(jìn)入多個(gè)凹槽內(nèi)的襯墊。所述結(jié)構(gòu)可包括：形成于多個(gè)凹槽中的含鉬金屬區(qū)域。含鉬金屬區(qū)域可被襯墊部分地圍繞。在靠近溝槽的上部區(qū)域的凹槽中的含鉬金屬區(qū)域的厚度與靠近溝槽的下部區(qū)域的凹槽中的含鉬金屬區(qū)域的厚度相差小于或約30％。

6、在一些實(shí)施例中，溝槽可由大于或約5μm的深度表征。含鉬金屬區(qū)域可在三個(gè)側(cè)面上被襯墊圍繞。一個(gè)凹槽中的含鉬金屬區(qū)域可與其余多個(gè)凹槽中的鉬材料隔離。

7、這樣的技術(shù)可相對(duì)于常規(guī)系統(tǒng)和技術(shù)提供許多益處。例如，所述工藝可提供溝槽內(nèi)的含鉬金屬的均勻的頂部對(duì)底部蝕刻。結(jié)合以下描述和附圖更詳細(xì)地描述這些和其他實(shí)施例以及它們的諸多優(yōu)點(diǎn)和特征。

技術(shù)特征：

1.一種半導(dǎo)體處理方法，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體處理方法，其中所述含氧前驅(qū)物包括臭氧。

3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體處理方法，其中在小于或約2000w的等離子體功率下形成所述含氧前驅(qū)物的所述等離子體。

4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體處理方法，其中鉬的所述經(jīng)氧化部分由小于或約的厚度表征。

5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體處理方法，其中所述鹵化物前驅(qū)物包括含氟前驅(qū)物。

6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體處理方法，其中所述含氟前驅(qū)物包括六氟化鎢。

7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體處理方法，其中形成鉬的所述經(jīng)氧化部分產(chǎn)生氧化鉬層，所述氧化鉬層沿著所述溝槽的側(cè)壁形成，且其中靠近所述溝槽的上部區(qū)域的所述氧化鉬層的厚度與靠近所述溝槽的下部區(qū)域的所述氧化鉬層的厚度相差小于或約30％。

8.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體處理方法，其中所述基板進(jìn)一步包括第二襯墊，所述第二襯墊設(shè)置成與所述含鉬金屬區(qū)域和所述含鉬第一襯墊相鄰，所述方法進(jìn)一步包括：

9.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體處理方法，其中將以下操作重復(fù)至少兩次：使所述含鉬第一襯墊接觸所述含氧前驅(qū)物的等離子體流出物、以及使鉬的所述經(jīng)氧化部分接觸所述鹵化物前驅(qū)物的等離子體流出物。

10.一種半導(dǎo)體處理方法，包括：

11.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體處理方法，其中將操作i)至iv)重復(fù)至少兩次。

12.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體處理方法，其中：

13.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體處理方法，其中在操作i)和ii)期間，將溫度維持在介于約200℃與約600℃之間。

14.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體處理方法，其中在操作i)和ii)期間，將壓力維持在小于或約20托耳。

15.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體處理方法，進(jìn)一步包括：

16.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體處理方法，進(jìn)一步包括：

17.如權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體處理方法，其中所述第二襯墊包括含氧材料、含氮材料、或含氧和氮材料。

18.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括：

19.如權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中所述溝槽由大于或約5μm的深度表征。

20.如權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中：

技術(shù)總結(jié)
示例性半導(dǎo)體處理方法可包括：將含氧前驅(qū)物提供至半導(dǎo)體處理腔室，基板可以定位在所述半導(dǎo)體處理腔室處?；蹇砂喜酆秃f金屬區(qū)域，所述溝槽形成于兩個(gè)柱體間，所述含鉬金屬區(qū)域在形成于所述柱體中的至少一個(gè)柱體中的多個(gè)凹槽中。所述含鉬金屬區(qū)域中的至少兩個(gè)含鉬金屬區(qū)域可由含鉬第一襯墊連接，所述含鉬第一襯墊形成于溝槽的側(cè)壁的至少一部分上。所述方法可包括：形成含氧前驅(qū)物的等離子體。所述方法可包括：使含鉬第一襯墊接觸含氧前驅(qū)物的等離子體流出物，從而形成鉬的經(jīng)氧化部分。所述方法可包括：提供鹵化物前驅(qū)物。所述方法可包括：使鉬的經(jīng)氧化部分接觸鹵化物前驅(qū)物的等離子體流出物，從而從溝槽的側(cè)壁去除鉬的經(jīng)氧化部分。

技術(shù)研發(fā)人員：小林·C·陳,王柏瑋,R·P·雷迪,徐萬興,崔振江,王安川
受保護(hù)的技術(shù)使用者：應(yīng)用材料公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6