[发明专利]金属填充沟槽的方法

权利要求书

1.一种金属填充沟槽的方法，其特征在于，包括：

提供沟槽，在所述沟槽底部和侧壁形成润湿金属层；

形成所述润湿金属层后，在所述沟槽内填充牺牲材料层，所述牺牲材料层将所述沟槽完全填充；

刻蚀所述牺牲材料层，直至暴露出部分沟槽侧壁的润湿金属层；

使暴露的所述润湿金属层反应形成绝缘层或在暴露的所述润湿金属层上形成绝缘层；

形成所述绝缘层后，清除剩余的所述牺牲材料层；

采用第一沉积法沉积金属层，所述金属层高度不大于刻蚀中未暴露的润湿金属层高度；所述第一沉积法沉积的金属层具有选择依附性，不易沉积在所述绝缘层上；

采用第二沉积法继续沉积金属层，直至完全填充所述沟槽。

2.如权利要求1所述的金属填充沟槽的方法，其特征在于，所述金属层的材料为铝。

3.如权利要求1所述的金属填充沟槽的方法，其特征在于，所述第一沉积法为化学气相沉积，所述第二沉积法为物理气相沉积或化学气相沉积。

4.如权利要求1所述的金属填充沟槽的方法，其特征在于，所述润湿金属层的形成方法为化学气相沉积或物理气相沉积。

5.如权利要求2所述的金属填充沟槽的方法，其特征在于，所述润湿金属层的材料为Ti或Co。

6.如权利要求1所述的金属填充沟槽的方法，其特征在于，所述牺牲材料层的形成方法为化学气相沉积或物理气相沉积。

7.如权利要求1所述的金属填充沟槽的方法，其特征在于，所述牺牲材料层为SiON、SiOC、SiOCH或SiN。

8.如权利要求1所述的金属填充沟槽的方法，其特征在于，所述沟槽为用于形成金属栅极的栅极沟槽或用于形成金属插塞的通孔。

9.如权利要求8所述的金属填充沟槽的方法，其特征在于，所述栅极沟槽底部和侧壁形成所述润湿金属层之前，在所述栅极沟槽底部和侧壁形成栅介质层，在所述栅介质层上形成功函数层层，在所述功函数层金属层上形成阻挡层，在所述阻挡层上形成所述湿润金属层。

10.如权利要求9所述的金属填充沟槽的方法，其特征在于，所述阻挡层为单层结构或叠层结构。

11.如权利要求7所述的金属填充沟槽的方法，其特征在于，刻蚀所述牺牲材料层的方法为使用稀释的HF进行湿法刻蚀。

12.如权利要求7所述的金属填充沟槽的方法，其特征在于，清除剩余的所述牺牲材料层的方法为使用稀释的HF进行湿法刻蚀

13.如权利要求1所述的金属填充沟槽的方法，其特征在于，所述刻蚀暴露出的润湿金属层高度为

14.如权利要求1所述的金属填充沟槽的方法，其特征在于，使暴露的所述润湿金属层反应形成绝缘层的方法为使用O₂等离子体或N₂等离子体与暴露的所述润湿金属层反应以生成对应金属氧化物或金属氮化物绝缘层。

15.如权利要求1所述的金属填充沟槽的方法，其特征在于，在暴露的所述润湿金属层上形成绝缘层的方法为使用化学气相沉积或物理气相沉积在暴露的所述润湿金属层上形成绝缘层。

16.如权利要求1所述的金属填充沟槽的方法，其特征在于，所述第二沉积法继续沉积金属层后，对金属层进行回流处理。