BOTTOM-UP FILL (BUF) OF METAL FEATURES FOR SEMICONDUCTOR STRUCTURES

• Main Authors: CLENDENNING, Scott B, KLOSTER, Grant M, FRASURE, Kent N, MITAN, Martin M, GLASSMAN, Timothy E, GSTREIN, Florian, GRIGGIO, Flavio, HOURANI, Rami
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 22.12.2016
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; CHEMISTRY; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATIONOR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY IONIMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; COATING METALLIC MATERIAL; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION INGENERAL; METALLURGY; SEMICONDUCTOR DEVICES; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THESURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION

Bottom-up fill approaches for forming metal features of semiconductor structures, and the resulting structures, are described. In an example, a semiconductor structure includes a trench disposed in an inter-layer dielectric (ILD) layer. The trench has sidewalls, a bottom and a top. A U-shaped metal seed layer is disposed at the bottom of the trench and along the sidewalls of the trench but substantially below the top of the trench. A metal fill layer is disposed on the U-shaped metal seed layer and fills the trench to the top of the trench. The metal fill layer is in direct contact with dielectric material of the ILD layer along portions of the sidewalls of the trench above the U-shaped metal seed layer. L'invention décrit des approches de remplissage de bas en haut pour former des éléments métalliques de structures de semi-conducteur, et les structures résultantes. Dans un exemple, une structure de semi-conducteur comporte une tranchée disposée dans une couche diélectrique intercalaire (ILD). La tranchée possède des parois latérales, une partie inférieure et une partie supérieure. Une couche de germe métallique en forme de U est disposée au fond de la tranchée et le long des parois latérales de la tranchée mais sensiblement en dessous de la partie supérieure de la tranchée. Une couche de remplissage métallique est disposée sur la couche de germe métallique en forme de U et remplit la tranchée jusqu'à la partie supérieure de la tranchée. La couche de remplissage métallique est en contact direct avec le matériau diélectrique de la couche ILD le long de parties des parois latérales de la tranchée au-dessus de la couche de germe métallique en forme de U.