金属-氮化物薄膜的无胺沉积制造技术

一种用于形成金属碳化物层的方法，其开始以提供衬底、有机金属前体材料、至少一种掺杂剂如氮气、以及等离子体如氢等离子体。所述衬底被放置在反应室内；并加热。从而进行工艺循环，其中所述工艺循环包括脉冲有机金属前体材料到所述反应室中，脉冲掺杂剂到所述反应室中和脉冲等离子体到所述反应室之中，从而所述有机金属前体材料、所述掺杂剂和等离子体在所述衬底的表面反应以形成金属碳化物层。所述工艺循环可以被重复和变化以形成分级的金属碳化物层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】金属_氮化物薄膜的无胺沉积
技术介绍
在集成电路的生产中，铜金属互连通常被用于耦合不同的电子器件例如晶体管和电容器。铜互连常常使用金属镶嵌(damascene)工艺形 成，其中介电层被蚀刻以形成沟槽，所述铜金属被沉积到所述沟槽中。 所述铜的沉积典型地继之以化学积4戒抛光步骤以平面化所述互连并且 除去多余的材料。在所述铜金属沉积之前，必须在所述介电层的沟槽中沉积屏蔽层、 粘附层和晶种层。所述屏蔽层防止铜金属扩散进入所述介电层之内。所 述粘附层将所述屏蔽层结合到所述晶种层。所述晶种层提供表面以允许 所述铜金属沉积并粘附所述沟槽内。金属氮化物薄膜，例如氮化钽 (TaN)，可被用来形成所述屏蔽层，同时金属层，例如钽层(Ta), 可被用来提供用于铜晶种层的所述粘附层。如在本领域中众所周知的， TaN / Ta叠层通常在所述铜金属之前被沉积入所述沟槽。在一些应用中， 纯的Ta层可被用来提供所述屏蔽和粘附功能。当前用于产生屏蔽层和粘附层的化学气相沉积(CVD )和原子层沉 积(ALD)方法具有许多缺点。产生金属氮化物屏蔽层的常规方法使用 了含有胺或亚胺化合物的前体功能，而所述胺或亚胺化合物会造成问 题。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成电路，包含：具有第一表面与第二表面的金属碳氮化物层，其中所述层包含分级的碳浓度与分级的氮浓度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-9-30 11/240,0051.一种集成电路，包含具有第一表面与第二表面的金属碳氮化物层，其中所述层包含分级的碳浓度与分级的氮浓度。2. 权利要求1所述的集成电路，其中所述碳和氮的浓度在所述第一 表面最高，并且在所述第二表面最低。3. 权利要求2所述的集成电路，其中所述第一表面与介电材料邻接 并且所述第二表面与金属晶种层邻接。4. 权利要求2所述的集成电路，其中所述第一表面与介电材料邻接 并且所述第二表面为金属晶种层。5. 权利要求1所述的集成电路，其中在所述金属碳氮化物层中所述 金属为选自钛、锆、铪、钒、铌、钽、铬、钼、鸽、锰、铼、铁、钌、 锇、钴、铑、铱、镍、把、柏、铜、银、金、锌、镉、镓和镧中的一种 或组合。6. 权利要求1所述的集成电路，其中所述含有金属和碳的层具有5 埃-50埃的厚度。7. —种集成电路，包含介电层，其具有蚀刻到介电层中的沟槽；衬于所述沟槽的金属碳氮化物层，其中所述层包含分级的碳浓度以及 分级的氮浓度；以及在所述金属碳氮化物层顶上形成金属互连。8. 权利要求7所述的集成电路，其中在所述金属碳氮化物层中的碳 和氮浓度在邻近于介电层的第一表面最高，并且在邻近于金属互连的第 二表面最低。9. 权利要求7所述的集成电路，进一步包含形成在所述金属碳氮化 物层和金属互连之间的金属晶种层。10. 权利要求9所述的集成电路，其中在所述金属碳氮化物层中的碳 和氮浓度在邻近于介电层的第一表面最高，并且在邻近于金工用锯层的 第二表面最低。11. 一种用于形成集成电路的方法，包含在反应室内放置衬底； 脉沖有机金属前体材料到所述反应室中；脉沖掺杂剂到所迷反应室中；并且 脉沖等离子体到所述反应室之中，其中所述有机金属前体材料、所述掺杂剂以及所述等离子体在所述衬 底的表面反应以形成金属碳氮化物层，其中所述层包含分级的碳浓度和 分级的氮浓度。12. 权利要求ll所述的方法，其中所述衬底包含具有至少一个沉积 于其表面上的介电层的半导体晶片。13. 权利要求ll所述的方法，其中所述衬底被加热到200°C - 400°C 的温度。14. 权利要求ll所述的方法，其中所述有机金属前体材料包含钽 (Ta)、氢(H)以及环戊二烯基(Cp)。15. 权利要求17所述的方法，其中所述有机金属前体材料包含 Cp2TaH3; CpTa (CO) (MeCp) Ta (CO) 4; CpTa (CO) 3 (R)，其中R是PPh3， AsPh3，或任何其它的中性2电子供体；CpTa(C0h(R)，其中R是THF， PPh3， PCy3，或任何其它的中性2电子供体；CpTa (CO) 2 (C5H5); Cp2TaH(C0); Cp2TaR(C0)，其中R是Me, CH2Ph， Ph，或任何其它带负电荷的2电子供 体；Cp2丁aH(CH尸CHRO,其中『是H, Me， Et， Pr，或Ph; Cp2Ta(CH2CH2RO (CNR)，其中R和R'各自独立地选自H, Me， Et， Pr， Ph， 或任何其它带负电荷的2电子供体；CpTaXMe (CHCMe3),其中X是C1， Me, 或任何其它带负电荷的2电子供体；Cp， TaX(CH2Ph) (CHPh),其中Cp' 是CAMe, C5Me5，或任何其它官能化的环戊二烯基配体，...

【专利技术属性】
技术研发人员：V杜宾，K奥布里恩，A拉瓦，J多明格斯，S约翰斯顿，J佩克，D汤普逊，D彼得斯，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]