保形且平滑的氮化钛层及其形成方法技术

技术编号:40048098 阅读:25 留言:0更新日期:2024-01-16 20:46
所公开的技术总体上涉及形成包括氮化钛(TiN)的薄膜,并且更特别地说,涉及通过周期性气相沉积工艺形成包括(TiN)的薄膜。在一个方面,通过周期性气相沉积工艺形成包括氮化钛(TiN)的薄膜的方法包括通过使半导体衬底暴露于各自包括在Ti前体流量下暴露于Ti前体及在NH<subgt;3</subgt;前体流量下暴露于NH<subgt;3</subgt;前体的一个或多个周期性气相沉积循环而在所述半导体衬底上形成TiN薄膜,在形成所述TiN膜之后,使所述半导体衬底在未进一步沉积所述TiN薄膜的情况下经受在第二NH<subgt;3</subgt;流量下沉积后暴露于NH<subgt;3</subgt;。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

所公开的技术总体上涉及形成氮化钛层,且更特别来说,涉及保形且平滑的氮化钛层。相关技术的描述氮化钛(tin)已被广泛用于集成电路(ic)中的各种结构的制造。例如,tin已用于扩散阻挡物(diffusion barriers)、各种电极及金属化结构。tin在ic制造中的此广泛使用可归因于其结构、热及电性质。随着各种ic结构的尺寸缩小,tin形成于具有越来越小的尺寸及复杂拓扑的特征物上。例如,随着技术节点按比例调整到10nm节点且甚至更小,需要可保形地加衬里于具有小到几纳米的尺寸的高纵横比沟槽及通孔的tin层(例如,作为扩散阻挡物)。尽管数十年来在ic产业中已使用技术诸如物理气相沉积(pvd)及化学气相沉积(cvd)来形成tin,但对将沉积于较小沟槽或通孔中的tin膜的保形性的增加需求可最终限制其使用。另一方面,虽然已证实原子层沉积(ald)用于tin膜的保形沉积,但膜的一些电性质(例如,电导率)及物理性质(例如,表面粗糙度)相较于使用其他方法诸如物理气相沉积(pvd)形成的tin膜可能较差。因此,需要用于形成用于ic制造中的相对于通过pvd及cvd形成的tin膜具有优越表面平滑度及阶本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种通过周期性气相沉积来沉积包括氮化钛(TiN)的薄膜的方法,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述方法在薄膜沉积系统中进行,其中,相对于使用除了使所述半导体衬底经受所述沉积后暴露于NH3之外与根据权利要求1所述的方法相同的参考方法在相同的薄膜沉积系统中沉积的参考TiN薄膜,在所述TiN薄膜上或嵌入在所述TiN薄膜中的具有大于0.1μm的大小的颗粒的数目减少50%或更多。

3.根据权利要求1所述的方法,其中,形成所述TiN薄膜和使所述半导体衬底经受所述沉积后暴露在相同的半导体衬底温度下进行。

4.根据权利要求1所述的方法,其中,所...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种通过周期性气相沉积来沉积包括氮化钛(tin)的薄膜的方法,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述方法在薄膜沉积系统中进行,其中,相对于使用除了使所述半导体衬底经受所述沉积后暴露于nh3之外与根据权利要求1所述的方法相同的参考方法在相同的薄膜沉积系统中沉积的参考tin薄膜,在所述tin薄膜上或嵌入在所述tin薄膜中的具有大于0.1μm的大小的颗粒的数目减少50%或更多。

3.根据权利要求1所述的方法,其中,形成所述tin薄膜和使所述半导体衬底经受所述沉积后暴露在相同的半导体衬底温度下进行。

4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一nh3流量为1000-3000sccm,并且所述第二nh3流量为200-1000sccm。

5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一nh3流量与ti前体流量的比率为3至100。

6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述暴露于所述ti前体在低于所述第一nh3流量的100sccm–5000sccm的ti前体流量下进行。

7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述一个或多个周期性气相沉积循环中的每一个的持续时间小于2.0秒。

8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一nh3流量与ti前体流量的流量比超过3。

9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述暴露于nh3进行0.1至0.6秒的持续时间。

10.一种通过周期性气相沉积来沉积包括氮化钛(tin)的薄膜的方法,所述方法包括:

11.根据权利要求10所述的方法,其中,所述方法在薄膜沉积系统中进行,其中,相对于使用除了使所述半导体衬底经受所述沉积后暴露于nh3之外与根据权利要求10所述的方法相同的参考方法在相同的薄膜沉积系统中沉积的参考tin薄膜,在所述tin薄膜上或嵌入在所述tin薄膜中的具有大于0.1μm的大小的颗粒的数目减少50%或更多。

12.根据权利要求10所述的方法,其中,形成所述tin薄膜和使所述tin薄膜经受所述沉积后暴露在相同的半导体衬底温度...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵贤哲金海英本森·B·尼
申请(专利权)人:尤金纳斯股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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