发明名称 在一化学气相沉积反应室利用电浆前处理改善氮化钨之沉积
摘要 一层氮化钨被沉积于一具有改良的黏着性之晶圆的上表面上。该沉积是藉由首先于实施氮化钨沉积之前用一氢电浆制备该晶圆来实施的。
申请公布号 TW432529 申请公布日期 2001.05.01
申请号 TW087110410 申请日期 1998.06.26
申请人 应用材料股份有限公司 发明人 陈岭;赛斯哈卓.根古利;麦华山
分类号 H01L21/31 主分类号 H01L21/31
代理机构 代理人 蔡坤财 台北巿松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种将一材料层沉积于一置于一处理室内之被部分地形成的积体电路的上表面上的方法,该方法至少包含下列步骤:(a)提供一气体混合物至该处理室中,其中该气体混合物包括一含有钨之第一气体成分及一含有氮及氢的第二气体成分,其中该第二气体成分与第一气体成份不会有一气相反应,除非能量被提供给该等气体混合物;及(b)提供能量给在该处理室内之该等气体混合物用以形成一沉积电浆。2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该第一气体成分至少包括六氟化钨。3.如申请专利范围第2项所述之方法,其中该第一气体成分包括六氟化钨。4.如申请专利范围第3项所述之方法,其中该第二气体成分包含氢及氮。5.如申请专利范围第2项所述之方法,其中该第一气体成分是在1sccm至100sccm的流率范围内被提供的。6.如申请专利范围第5项所述之方法,其中氢是在1sccm至5000sccm的流率范围内被提供的,而氮是在1sccm至5000sccm的流率范围内被提供的。7.如申请专利范围第6项所述之方法,其中该沉积电浆被产生达一段5秒至600秒的时间。8.如申请专利范围第2项所述之方法,其中该等气体混合物至少包括氩气。9.如申请专利范围第8项所述之方法,其中该氩气是在1sccm至5000sccm的流率范围内被提供的。10.如申请专利范围第1项所述之方法,其中步骤(b)包括:提供一具有一频率的讯号给在该被部分地形成的积体电路之一第一侧上之第一电极的步骤。11.如申请专利范围第10项所述之方法,其中在该被部分地形成的积体电路之一第二侧上的一第二电极系连接至一电气的接地。12.如申请专利范围第10项所述之方法,其中该频率是在100KHz至5GHz的范围之内。13.如申请专利范围第1项所述之方法,其中更包括下列步骤:(c)当该材料层是在该处理室内之时,将一金属层沉积于该材料层的上表面上。14.如申请专利范围第1项所述之方法,其中更包括下列步骤:(c)将该处理室的内的压力设定在0.1Torr至100Torr的范围之内;及(d)将该被部分地形成的积体电路的温度设定在200℃至600℃的范围之内。15.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该材料层为一扩散阻障层。16.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该材料层为氮化钨。17.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该上表面包含一氧化物层。18.如申请专利范围第1项所述之方法,其中步骤(a)之前包刮下列步骤:(e)提供一含有氢气之第三气体成分;及(f)提供能量给该第三气体成分,用以形成一处理电浆,该处理电浆可处理该被部分地形成之积体电路的上表面。19.如申请专利范围第18项所述之方法,其中该第三气体成分与该第二气体成分相同。20.一种将一材料层沉积于一置于一处理室内之被部分地形成的积体电路的上表面上的方法,该方法至少包含下列步骤:(a)提供一含有氢气及氮气的第一气体成分;(b)提供能量给该第一气体成分以形成一处理电浆;(c)提供一含有六氟化钨的第二气体成分;及(d)持续提供能量给前述气体之混合物用以形成一沉积电浆。21.如申请专利范围第20项所述之方法,其中该第二气体成分包含氢及氮。22.如申请专利范围第21项所述之方法,其中氢是在1sccm至5000sccm的流率范围内被提供的,而氮是在1sccm至5000sccm的流率范围内被提供的。23.如申请专利范围第20项所述之方法,其中用于前处理之该处理电将被维持一段介于15秒至30秒的时间。24.如申请专利范围第20项所述之方法,其中更包括下列步骤:(e)在步骤(d)之后,当该材料层是在该处理室内之时,将一金属层沉积于该材料层的上表面上。25.如申请专利范围第20项所述之方法,其中该材料层为一扩散阻障层。26.如申请专利范围第20项所述之方法,其中该材料层为氮化钨。27.一种具有程式码潜藏其内之处理器可读取的储存媒体,该程式码系用来在一材料沉积于一晶圆上时控制一室,其中该室包括一气体面板、一加热元件、一压力控制单元、一讯号源、及一与该讯号源连接的电极,该程式码至少包括:一第一程式码,指示一处理器提供一讯号给该气体面板,以造成一气体混合物被提供至该室之内,其中该气体混合物包括一含有钨的第一气体成分及一含有氮及氢的第二气体成分,其中该第二气体成分与第一气体成份不会有一气相反应,除非能量被提供给该等气体混合物;及一第二程式码,指示该处理器,以提供一讯号给该讯号源,以产生一具有一频率的讯号,并提供给该电极,用以将该等气体混合物转变为一电浆。28.如申请专利范围第27项所述之处理器可读取的储存媒体,其中该程式码更包括:一第三程式码,其指示该处理器提供一讯号给该加热元件,用以将该晶圆的温度保持于200℃至600℃的范围内;及一第四程式码,指示该处理器提供一讯号给该压力控制单元,以将该室的压力维持在0.1Torr至100Torr的范围之间。29.如申请专利范围第20项所述之处理器可读取的储存媒体,其中该气体混合物包含六气化钨、氢、氮及氩气。30.一种具有程式码潜藏其内之处理器可读取的储存媒体,该程式码系用来在一材料沉积于一晶圆上时控制一室,其中该室包括一气体面板、一加热元件、一压力控制单元、一讯号源及一与该讯号源连接的电极,该程式码依照下面的步骤来控制该室:(a)提供一含有一氢气的第一气体成分;(b)提供能量给该第一气体成分,以形成一处理电浆,其处理该被部分地形成之积体电路的上表面;及(c)在该经过处理的上表面沉积氮化钨。图式简单说明:第一图a显示在一被部分地形成之积体电路上从一在一晶圆晶粒上的导电金属元件延伸出的孔洞的剖面图。第一图b显示在第一图a中之部分形成的积体电路被曝露于一从一气体混合物依据本发明形成之电浆中之剖面图。第一图c显示一被沉积于第一图a中之部分形成的积体电路的一部分的上表面上之氮化钨层的剖面图。第一图d显示一被沉积于第一图c中之部分形成的积体电路上之金属层的剖面图。第一图e显示在示于第一图a中之接点孔内的一互连(interconnect)结构的剖面图。第二图显示可被用来实施依据本发明之氮化钨沉积之室的示意图。第三图显示一用来控制一被用来实施依据本发明之氮化钨之室的控制单元。第四图显示由第三图所示之依据本发明的控制单元所实施之一系列的操作。
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