发明名称 利用超薄成核结晶层之并合的CVD/PVD铝平面化
摘要 本发明提供一方法和装置来形成内连线于具有高深宽比之微小构形尺寸(例如1/4微米宽度)的应用中。一般而言,本发明提供一方法及装置来沈积润湿层作为接下来填塞内连线之物理气相沈积之用。在本发明之一特征中,此润湿层为一使用CVD技术或电镀沈积之金属层,例如CVD铝(Al)。此润湿层用表示为层,作为成核结晶层之超薄层来成核结晶。此层最好包含像是Ti、TiN、Al、Ti/TiN、Ta、TaN、Cu、TDMAT或类似之物之物质。此层可用 PVD或CVD技术沈积,最好是PVD技术以改善薄膜品质以及构形中之晶体方向性。与一般想法相反,此层为非连续的来成核结晶于其之上的CVD润湿层的生长。一PVD金属接着沈积于润湿层上于低温以填塞内连线。
申请公布号 TW374954 申请公布日期 1999.11.21
申请号 TW087105384 申请日期 1998.04.09
申请人 应用材料股份有限公司 发明人 陈良毓;梅赫尔.纳克;郭铁;罗德里克C.摩斯里
分类号 H01L23/522 主分类号 H01L23/522
代理机构 代理人 恽轶群
主权项 1.一种用来处理基材的方法,其包含之步骤为:(a)将基材导入第一制程区域中;(b)沈积非连续的成核结晶层于基材上;(c)将基材导入第二制程区域中;(d)沈积润湿层于成核结晶层之上;(e)导入基材于第三制程区域之中;(f)沈积导电层于润湿层之上。2.如申请专利范围第1项之方法,其中沈积成核结晶层之步骤包含沈积由Ti、TiN、Ta、TaN、Al、Cu、TDMAT之中或是其中之结合的材料层。3.如申请专利范围第2项之方法,其中成核结晶层是由物理气相沈积方法沈积由Ti、TiN、Ta、TaN、Al、Cu、之中或是其中结合的物质层。4.如申请专利范围第3项之方法,其中润湿层润湿层材料是由Al、Cu之中选出,或是它们之结合物。5.如申请专利范围第1项之方法,其中成核结晶层是由Ti、TiN、Al、Cu、Si、Nb、Ta、TaN、矽酸铝、二氧化矽、高氧化铝或是其结合物之中选出。6.如申请专利范围第1项之方法,其中沈积导电属之步骤包含使用PVD沈积暖金属层于CVD导电层之上。7.如申请专利范围第6项之方法,其中暖金属层沈积于温度高于250℃。8.一种处理基材之方法,其包含有:(a)导入基材于第一制程区域中;(b)沈积成核结晶层于至少基材的一些部位上;(c)导入基材至第二制程区域中;然后(d)沈积润湿层于成核结晶层之上。9.如申请专利范围第8项之方法,其中成核结晶层包含之物质由Ti、TiN、Al、Cu、Si、Nb、Ta、TaN、矽酸铝、二氧化矽、高氧化铝、或是其结合物之中选出。10.如申请专利范围第9项之方法,其中润湿层包含之物质由Al、Cu或是其结合物之中选出。11.如申请专利范围第10项之方法,其中成核结晶层包含数原子至约500A的Ti,以及数原子至300A之TiN。12.如申请专利范围第11项之方法,其中润湿层包含约50至约500A的物质由Al、Cu、或是其结合物之中选出。13.如申请专利范围第9项之方法,进一步包含沈积导电层于润湿层上之步骤。14.如申请专利范围第13项之方法,其中导电层为一暖金属层。15.如申请专利范围第14项之方法,其中暖金属包含之物质包含由Al、Cu、或是其结合物之中选出。16.如申请专利范围第15项之方法,其中暖金属层沈积于温度高于约250℃。17.一种电脑程式产品来操作用来沈积相当平坦、高反射性层于基材上之制程腔体,此产品包含一电脑可用之媒体,其具有设置于其中的电脑可读取程式编码手段,此电脑编码手段包含有:(a)基材放置编码来放置基材于腔体中;(b)加热控制编码来操作加热器于(i)绝缘阶段,其中基材维持于温度Ts于第一较低之温度范围Ts,以及(ii)沈积阶段,其中基材维持于沈积温度Td于第二较高之温度范围Td;以及(c)制程气体控制编码来执行一制程,其包含之步骤有:(i)在PVD或CVD腔体中沈积一薄成核结晶层,(ii)在CVD腔体中,导入一种或多种沈积气体于制程区域中来沈积含金属之润湿层,以及(iii)在PVD腔体中,导入溅镀气体至具有含金属物质沈积于其中之腔体,而沈积含金属膜。图式简单说明:第一图为一先前技艺基材之示意部份截面图,其显示一杂乱方向性、精细晶粒、颗粒状的沈积层于基材上蚀刻的接触孔之中,而具有空洞、非连续性、以及非平坦表面;第二图为一依据本发明制程的基材之示意部份截面图,其显示沈积于基材上之薄成核结晶层;第三图为第二图中基材的示意部份截面图,其显示沈积于基材上的共形润湿层;第四图为第三图中基材的示意部份截面图,其显示在低温沈积于共形润湿属之金属;第五图为一适合用于在基材上实施CVD和PVD之并合多重腔体装置之示意部份截面图;第六图为一适于实施本发明之CVD沈积制程的CVD沈积腔体之示意部份截面图;以及第七图为一简化之方块图,其显示本发明之电脑程式的组织控制结构。
地址 美国