钨材料的原子层沉积制造技术

本发明专利技术的实施方式提供一种用于沉积含钨材料的改进工艺。该工艺应用浸泡工艺和气相沉积工艺，诸如原子层沉积（ＡＬＤ）以提供具有显著改善表面均匀性以及产量的含钨材料。在一个实施方式中，提供一种用于在衬底上形成含钨材料的方法，该方法包括在工艺腔室内放置衬底，其中该衬底包含沉积在其上的下覆层，在原子层沉积工艺期间将衬底顺序暴露于钨前驱物和还原气体以在下覆层上沉积钨成核层，其中还原气体包括约４０∶１、１００∶１、５００∶１、８００∶１、１０００∶１或以上的氢气／氢化物流速比，以及在钨成核层上沉积钨块层。还原气体包括氢化物，诸如乙硼烷、硅烷或乙硅烷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施方式涉及衬底的处理，更具体地，涉及使用气相沉积工艺在 衬底t沉积钩层。
技术介绍
半导体处理工业，以及其他应用衬底处理技术的工业，不断努力追求更大 的产量同时增加在具有更大表面面积的衬底上沉积层的均匀性。这些相同因素 与新材料结合还提供衬底的每单位面积电路的更高集成度。随着电路集成度增 加，对更大的均匀性和工艺控制相关层厚度的需要也增加。因此，已经开发了 各种技术以低成本高效率的方式在衬底上沉积层，同时维持对该层的特征的控 制。化学气相沉积(CVD)是一种用于在衬底上沉积层的最常用沉积工艺。 CVD是流量相关沉积技术，其要求精确控制衬底温度和导入到处理腔室的前 驱物以便形成均匀厚度的所需层。这些要求随着衬底尺寸的增加变得更加关 键，致使需要更加复杂的腔室设计和气体流动技术以维持充分的均匀性。具有优异阶梯覆盖的CVD的一种变体是循环(cyclical)沉积或原子层沉 积(ALD)。循环沉积是基于原子层外延(ALE)并应用化学吸附方法以在连 续循环中将前驱物分子输送到衬底表面上。该循环将衬底表面暴露于第一前驱 物、净化气体、第二前驱物和净化气体。第一和第二前驱物反应以在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在衬底上形成含钨材料的方法，包括：在工艺腔室内放置衬底，其中该衬底包括沉积在其上的下覆层；在原子层沉积工艺期间将衬底顺序暴露于钨前驱物和还原气体以在所述下覆层上沉积钨成核层，其中所述还原气体包括氢气和氢化物，并具有约５００∶１或以上的氢气／氢化物流速比；以及在所述钨成核层上沉积钨块层。

【技术特征摘要】
US 2007-5-15 60/938,1241.一种用于在衬底上形成含钨材料的方法，包括在工艺腔室内放置衬底，其中该衬底包括沉积在其上的下覆层；在原子层沉积工艺期间将衬底顺序暴露于钨前驱物和还原气体以在所述下覆层上沉积钨成核层，其中所述还原气体包括氢气和氢化物，并具有约500∶1或以上的氢气/氢化物流速比；以及在所述钨成核层上沉积钨块层。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氢化物选自包括硅垸、 乙硅烷、乙硼烷、磷化氢及其衍生物和其组合的组。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述还原气体包括乙硼烷。4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述还原气体包括硅垸或 乙娃院。5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述还原气体的氢气/氢 化物流速比是约800: l或以上。6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述还原气体的氢气/氢化物流速比是约1000: l或以上。7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将流速从约lsccm到约 40sccm范围内的所述氢化物提供给所述工艺腔室。8. 根据权利要求7所述的方法,其特征在于，将流速从约lslm到约20slm 范围内的所述氢气提供给所述工艺腔室。9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述氢化物的流速在从约 3sccm到约30sccm范围内以及所述氢气的流速在从约3slm到约15slm范围内。10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述氢化物的流速在从约 5sccm到约15sccm范围内以及所述氢气的流速为在从约5slm到约10slm范围 内。11. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述衬底加热到从约 350°C到约420°C的范围内。12. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括在预浸泡工艺 期间将所述下覆层暴露于包括所述还原试剂的预浸泡气体中，其中所述下覆层暴露于所述还原试剂从约5秒到约60秒的时间长度。13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述时间长度在从约IO 秒到约30秒范围内。14. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括在后浸泡工艺 期...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿米特卡恩德尔沃尔，马德赫穆特，阿维格尼诺斯V格拉托斯，吴凯，
申请(专利权)人：应用材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]