沉积材料的方法及半导体器件技术

本公开涉及过渡金属硫族化物阻挡层的沉积。沉积过渡金属硫族化物阻挡层的方法包括：提供具有通向反应室的开口的衬底，在反应室中以气相提供过渡金属前体，以及在反应室中提供反应性硫族物质。该方法可以是等离子体增强原子层沉积方法。本公开还涉及包括过渡金属硫族化物阻挡层的互连。化物阻挡层的互连。化物阻挡层的互连。

【技术实现步骤摘要】
沉积材料的方法及半导体器件


[0001]本公开涉及沉积阻挡层的方法、包括阻挡层的半导体器件以及用于制造半导体器件的设备。更具体地，本公开涉及用于在半导体衬底上沉积非常薄的过渡金属硫族化物层的方法和系统。

技术介绍

[0002]例如，当前的互连技术包括使用物理气相沉积(PVD)来沉积薄的TaN阻挡层，以防止Cu在层间电介质(ILD)中的扩散。为了具有有效阻挡，需要几纳米厚的TaN层。然而，该层的厚度限制了用Cu填充通孔/沟槽的空间。特别是当将互连缩小到更小的尺寸时，阻挡层的厚度成为限制因素，导致电阻不可接受的增加。
[0003]包括2D材料(即几个分子层的连续层)在内的新材料正在被开发，以作为由减小互连尺寸引起的问题的解决方案。然而，在与后段制程(BEOL)处理兼容的条件下产生均匀层已被证明是非常具有挑战性的。
[0004]本节中阐述的任何讨论(包括对问题和解决方案的讨论)已经包括在本公开中，仅仅是为了提供本公开的背景。这种讨论不应被视为承认任何或所有信息在本专利技术被做出时是已知的，或者以其他方式构成现有技术。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沉积过渡金属硫族化物阻挡层的方法，该方法包括：提供具有通向反应室的开口的衬底；在反应室中以气相提供过渡金属前体；以及在反应室中提供反应性硫属元素物质。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述过渡金属前体包括金属有机化合物。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述金属有机化合物包括氮。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述金属有机化合物包含酰氨基和亚氨基中的至少一种。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述金属有机化合物包含叔丁基亚氨基和二甲氨基中的至少一种。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述过渡金属前体的金属是第4族至第6族过渡金属。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述过渡金属前体的金属选自由以下构成的组：钼(Mo)、钨(W)、钽(Ta)、铌(Nb)和钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)和铼(Re)。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述硫属元素是硫。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述过渡金属前体和所述反应性硫属元素物质交替且顺序地提供在反应室中。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述反应性硫属元素物质由等离子体产生。11.根据权利要求10所述的方法，其中，该方法包括使用至少两种不同的等离子体...

【专利技术属性】
技术研发人员：JH戴伊克斯，AJM马库斯，AA波尔，WMM凯塞尔斯，H斯普雷，JW梅斯，
申请(专利权)人：ASMIP私人控股有限公司，
类型：发明
国别省市：