[发明专利]金属层的形成和原位蚀刻工艺

权利要求书

1.一种制造半导体结构的方法，所述方法包括：

在衬底中形成开口；和

在所述开口中沉积共形金属层，其中，所述沉积包括：

执行一个或多个沉积循环，包括：

将第一前体流入沉积室中；

净化所述沉积室以去除至少一部分所述第一前体；

将第二前体流入所述沉积室中以形成所述共形金属层的子层；和

净化所述沉积室以去除至少一部分所述第二前体；以及

执行金属卤化物蚀刻(MHE)工艺，包括将第三前体流入所述沉积室中，其中，所述第三前体包括金属元素，并且所述金属元素嵌入在所述共形金属层的最终膜的整个厚度中，其中，在所述金属卤化物蚀刻工艺中，与所述开口的底部相比，在所述开口的顶部具有更大的离子密度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述执行一个或多个沉积循环包括重复所述沉积循环以沉积标称厚度的所述共形金属层。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，执行所述金属卤化物蚀刻工艺包括在所述一个或多个沉积循环中的每个循环之后执行所述金属卤化物蚀刻工艺。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述一个或多个沉积循环之后执行所述金属卤化物蚀刻工艺。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，执行所述金属卤化物蚀刻工艺包括在沉积标称厚度的所述共形金属层之后执行所述金属卤化物蚀刻工艺。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，在约200℃至约1000℃的温度下执行所述金属卤化物蚀刻工艺。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一前体或第二前体包括四氯化物(TiCl₄)、五-二甲氨基钽(PDMAT)、氨(NH₃)和三乙基铝(TEA)中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第三前体包括氯基或氟基金属前体。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第三前体包括氟化钨(WF_X)、氯化钨(WCl_x)、氯化钛(TiCl_x)、氟化钛(TiF_x)、氯化钽(TaCl_x)、氯化锡(SnCl_x)和氯化钼(MoCl_x)中的至少一个，其中x在约1和约6之间。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金属卤化物蚀刻工艺执行约10秒至约300秒的时间段。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，执行所述金属卤化物蚀刻工艺包括在没有激活等离子体的情况下执行所述金属卤化物蚀刻。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，在约1托至约20托的腔室压力下执行所述金属卤化物蚀刻工艺。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第三前体的流速在约100sccm和约12000sccm之间。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，执行所述金属卤化物蚀刻工艺包括在所述一个或多个沉积循环之后执行所述金属卤化物蚀刻工艺而不将所述半导体结构暴露于环境。