公开(公告)号：US07465666B2

公开(公告)日：2008-12-16

申请号：US11766121

申请日：2007-06-21

申请人： Moris Kori ,  Alfred W. Mak ,  Jeong Soo Byun ,  Lawrence Chung-Lai Lei ,  Hua Chung ,  Ashok Sinha ,  Ming Xi

发明人： Moris Kori ,  Alfred W. Mak ,  Jeong Soo Byun ,  Lawrence Chung-Lai Lei ,  Hua Chung ,  Ashok Sinha ,  Ming Xi

IPC分类号： H01L21/44

CPC分类号： H01L21/76838 ,  C23C16/0272 ,  C23C16/14 ,  C23C16/4401 ,  C23C16/45525 ,  C23C16/45527 ,  C23C16/45529 ,  C23C16/45534 ,  C23C16/45561 ,  C30B25/02 ,  C30B25/14 ,  C30B29/38 ,  H01L21/28556 ,  H01L21/28562 ,  H01L21/76843 ,  H01L21/76876 ,  H01L21/76877

摘要： In one embodiment, a method for forming a tungsten material on a substrate surface is provide which includes positioning a substrate within a deposition chamber, heating the substrate to a deposition temperature, and exposing the substrate sequentially to diborane and a tungsten precursor gas to form a tungsten nucleation layer on the substrate during an atomic layer deposition (ALD) process. The method further provides exposing the substrate to a deposition gas comprising hydrogen gas and the tungsten precursor gas to form a tungsten bulk layer over the tungsten nucleation layer during a chemical vapor deposition (CVD) process. Examples are provided which include ALD and CVD processes that may be conducted in the same deposition chamber or in different deposition chambers.

摘要翻译： 在一个实施例中，提供了一种在衬底表面上形成钨材料的方法，其包括将衬底定位在沉积室内，将衬底加热到​​沉积温度，并将衬底依次暴露于乙硼烷和钨前体气体，以形成 在原子层沉积（ALD）过程中在基底上形成钨成核层。 该方法进一步提供将衬底暴露于包含氢气和钨前体气体的沉积气体，以在化学气相沉积（CVD）工艺期间在钨成核层上形成钨体层。 提供了包括可以在相同沉积室或不同沉积室中进行的ALD和CVD工艺的实例。

公开(公告)号：US07235486B2

公开(公告)日：2007-06-26

申请号：US11468156

申请日：2006-08-29

申请人： Moris Kori ,  Alfred W. Mak ,  Jeong Soo Byun ,  Lawrence Chung-Lai Lei ,  Hua Chung ,  Ashok Sinha ,  Ming Xi

发明人： Moris Kori ,  Alfred W. Mak ,  Jeong Soo Byun ,  Lawrence Chung-Lai Lei ,  Hua Chung ,  Ashok Sinha ,  Ming Xi

IPC分类号： H01L21/44

CPC分类号： H01L21/76838 ,  C23C16/0272 ,  C23C16/14 ,  C23C16/4401 ,  C23C16/45525 ,  C23C16/45527 ,  C23C16/45529 ,  C23C16/45534 ,  C23C16/45561 ,  C30B25/02 ,  C30B25/14 ,  C30B29/38 ,  H01L21/28556 ,  H01L21/28562 ,  H01L21/76843 ,  H01L21/76876 ,  H01L21/76877

摘要： In one embodiment, a method for forming a tungsten material on a substrate surface is provide which includes positioning a substrate within a deposition chamber, heating the substrate to a deposition temperature, and exposing the substrate sequentially to a first reducing gas and a tungsten precursor gas to form a tungsten nucleation layer on the substrate during an atomic layer deposition (ALD) process. The method may further provide exposing the substrate to a deposition gas comprising a second reducing gas and the tungsten precursor gas to form a tungsten bulk layer on the tungsten nucleation layer during a chemical vapor deposition (CVD) process. Examples include that the ALD and CVD processes are conducted in the same deposition chamber or in different deposition chambers.

摘要翻译： 在一个实施例中，提供了一种在衬底表面上形成钨材料的方法，其包括将衬底定位在沉积室内，将衬底加热至沉积温度，并将衬底依次暴露于第一还原气体和钨前体气体 以在原子层沉积（ALD）工艺期间在衬底上形成钨成核层。 该方法可以进一步提供将衬底暴露于包含第二还原气体和钨前体气体的沉积气体，以在化学气相沉积（CVD）工艺期间在钨成核层上形成钨体层。 实例包括ALD和CVD工艺在相同的沉积室或不同的沉积室中进行。

公开(公告)号：US06551929B1

公开(公告)日：2003-04-22

申请号：US09605593

申请日：2000-06-28

申请人： Moris Kori ,  Alfred W. Mak ,  Jeong Soo Byun ,  Lawrence Chung-Lai Lei ,  Hua Chung ,  Ashok Sinha ,  Ming Xi

发明人： Moris Kori ,  Alfred W. Mak ,  Jeong Soo Byun ,  Lawrence Chung-Lai Lei ,  Hua Chung ,  Ashok Sinha ,  Ming Xi

IPC分类号： H01L2144

CPC分类号： H01L21/76838 ,  C23C16/0272 ,  C23C16/14 ,  C23C16/4401 ,  C23C16/45525 ,  C23C16/45527 ,  C23C16/45529 ,  C23C16/45534 ,  C23C16/45561 ,  C30B25/02 ,  C30B25/14 ,  C30B29/38 ,  H01L21/28556 ,  H01L21/28562 ,  H01L21/76843 ,  H01L21/76876 ,  H01L21/76877

摘要： A method and system to form a refractory metal layer on a substrate features a bifurcated deposition process that includes nucleating a substrate using ALD techniques to serially expose the substrate to first and second reactive gases followed forming a bulk layer, adjacent to the nucleating layer, using CVD techniques to concurrently exposing the nucleation layer to the first and second gases.

摘要翻译： 在衬底上形成难熔金属层的方法和系统具有分叉沉积工艺，其包括使用ALD技术使衬底成核，以将衬底串行地暴露于第一和第二反应气体，然后使用邻近成核层的本体层，使用 同时将成核层暴露于第一和第二气体的CVD技术。

公开(公告)号：US20080280438A1

公开(公告)日：2008-11-13

申请号：US12179002

申请日：2008-07-24

申请人： Ken Kaung Lai ,  Ravi Rajagopalan ,  Amit Khandelwal ,  Madhu Moorthy ,  Srinivas Gandikota ,  Joseph Castro ,  Aygerinos V. Gelatos ,  Cheryl Knepfler ,  Ping Jian ,  Hongbin Fang ,  Chao-Ming Huang ,  Ming Xi ,  Michael X. Yang ,  Hua Chung ,  Jeong Soo Byun

发明人： Ken Kaung Lai ,  Ravi Rajagopalan ,  Amit Khandelwal ,  Madhu Moorthy ,  Srinivas Gandikota ,  Joseph Castro ,  Aygerinos V. Gelatos ,  Cheryl Knepfler ,  Ping Jian ,  Hongbin Fang ,  Chao-Ming Huang ,  Ming Xi ,  Michael X. Yang ,  Hua Chung ,  Jeong Soo Byun

IPC分类号： H01L21/44

CPC分类号： H01L21/28562 ,  C23C16/0281 ,  C23C16/08 ,  C23C16/14 ,  C23C16/45525 ,  H01L21/28556 ,  H01L21/76843 ,  H01L21/76855 ,  H01L21/76856 ,  H01L21/7687 ,  H01L21/76876 ,  H01L21/76877 ,  H01L2221/1089

摘要： In one embodiment of the invention, a method for forming a tungsten-containing layer on a substrate is provided which includes positioning a substrate containing a barrier layer disposed thereon in a process chamber, exposing the substrate to a first soak process for a first time period and depositing a nucleation layer on the barrier layer by flowing a tungsten-containing precursor and a reductant into the process chamber. The method further includes exposing the nucleation layer to a second soak process for a second time period and depositing a bulk layer on the nucleation layer. In one example, the barrier layer contains titanium nitride, the first and second soak processes independently comprise at least one reducing gas selected from the group consisting of hydrogen, silane, disilane, dichlorosilane, borane, diborane, derivatives thereof and combinations thereof and the nucleation layer may be deposited by an atomic layer deposition process or a pulsed chemical vapor deposition process while the bulk layer may be deposited by a chemical vapor deposition process or a physical vapor deposition process.

摘要翻译： 在本发明的一个实施例中，提供了一种在衬底上形成含钨层的方法，其包括将包含设置在其上的阻挡层的衬底定位在处理室中，将衬底暴露于第一次浸泡过程第一时间段 以及通过使含钨前体和还原剂流入所述处理室，在所述阻挡层上沉积成核层。 该方法还包括将成核层暴露于第二次浸泡过程第二时间段，并将沉积层沉积在成核层上。 在一个实例中，阻挡层包含氮化钛，第一和第二浸泡工艺独立地包含选自氢，硅烷，乙硅烷，二氯硅烷，硼烷，乙硼烷，其衍生物及其组合中的至少一种还原气体和成核 层可以通过原子层沉积工艺或脉冲化学气相沉积工艺沉积，同时可以通过化学气相沉积工艺或物理气相沉积工艺沉积主体层。

公开(公告)号：US07405158B2

公开(公告)日：2008-07-29

申请号：US11038592

申请日：2005-01-19

申请人： Ken Kaung Lai ,  Ravi Rajagopalan ,  Amit Khandelwal ,  Madhu Moorthy ,  Srinivas Gandikota ,  Joseph Castro ,  Averginos V. Gelatos ,  Cheryl Knepfler ,  Ping Jian ,  Hongbin Fang ,  Chao-Ming Huang ,  Ming Xi ,  Michael X. Yang ,  Hua Chung ,  Jeong Soo Byun

发明人： Ken Kaung Lai ,  Ravi Rajagopalan ,  Amit Khandelwal ,  Madhu Moorthy ,  Srinivas Gandikota ,  Joseph Castro ,  Averginos V. Gelatos ,  Cheryl Knepfler ,  Ping Jian ,  Hongbin Fang ,  Chao-Ming Huang ,  Ming Xi ,  Michael X. Yang ,  Hua Chung ,  Jeong Soo Byun

IPC分类号： H01L21/44

CPC分类号： H01L21/28562 ,  C23C16/0281 ,  C23C16/08 ,  C23C16/14 ,  C23C16/45525 ,  H01L21/28556 ,  H01L21/76843 ,  H01L21/76855 ,  H01L21/76856 ,  H01L21/7687 ,  H01L21/76876 ,  H01L21/76877 ,  H01L2221/1089

摘要： In one embodiment of the invention, a method for forming a tungsten-containing layer on a substrate is provided which includes positioning a substrate containing a barrier layer disposed thereon in a process chamber, exposing the substrate to a first soak process for a first time period and depositing a nucleation layer on the barrier layer by flowing a tungsten-containing precursor and a reductant into the process chamber. The method further includes exposing the nucleation layer to a second soak process for a second time period and depositing a bulk layer on the nucleation layer. In one example, the barrier layer contains titanium nitride, the first and second soak processes independently comprise at least one reducing gas selected from the group consisting of hydrogen, silane, disilane, dichlorosilane, borane, diborane, derivatives thereof and combinations thereof and the nucleation layer may be deposited by an atomic layer deposition process or a pulsed chemical vapor deposition process while the bulk layer may be deposited by a chemical vapor deposition process or a physical vapor deposition process.

摘要翻译： 在本发明的一个实施例中，提供了一种在衬底上形成含钨层的方法，其包括将包含设置在其上的阻挡层的衬底定位在处理室中，将衬底暴露于第一次浸泡过程第一时间段 以及通过使含钨前体和还原剂流入所述处理室，在所述阻挡层上沉积成核层。 该方法还包括将成核层暴露于第二次浸泡过程第二时间段，并将沉积层沉积在成核层上。 在一个实例中，阻挡层包含氮化钛，第一和第二浸泡工艺独立地包含选自氢，硅烷，乙硅烷，二氯硅烷，硼烷，乙硼烷，其衍生物及其组合中的至少一种还原气体和成核 层可以通过原子层沉积工艺或脉冲化学气相沉积工艺沉积，同时可以通过化学气相沉积工艺或物理气相沉积工艺沉积主体层。

公开(公告)号：US07745333B2

公开(公告)日：2010-06-29

申请号：US12179002

申请日：2008-07-24

申请人： Ken Kaung Lai ,  Ravi Rajagopalan ,  Amit Khandelwal ,  Madhu Moorthy ,  Srinivas Gandikota ,  Joseph Castro ,  Avgerinos V. Gelatos ,  Cheryl Knepfler ,  Ping Jian ,  Hongbin Fang ,  Chao-Ming Huang ,  Ming Xi ,  Michael X. Yang ,  Hua Chung ,  Jeong Soo Byun

发明人： Ken Kaung Lai ,  Ravi Rajagopalan ,  Amit Khandelwal ,  Madhu Moorthy ,  Srinivas Gandikota ,  Joseph Castro ,  Avgerinos V. Gelatos ,  Cheryl Knepfler ,  Ping Jian ,  Hongbin Fang ,  Chao-Ming Huang ,  Ming Xi ,  Michael X. Yang ,  Hua Chung ,  Jeong Soo Byun

IPC分类号： H01L21/44

CPC分类号： H01L21/28562 ,  C23C16/0281 ,  C23C16/08 ,  C23C16/14 ,  C23C16/45525 ,  H01L21/28556 ,  H01L21/76843 ,  H01L21/76855 ,  H01L21/76856 ,  H01L21/7687 ,  H01L21/76876 ,  H01L21/76877 ,  H01L2221/1089

摘要： In one embodiment of the invention, a method for forming a tungsten-containing layer on a substrate is provided which includes positioning a substrate containing a barrier layer disposed thereon in a process chamber, exposing the substrate to a first soak process for a first time period and depositing a nucleation layer on the barrier layer by flowing a tungsten-containing precursor and a reductant into the process chamber. The method further includes exposing the nucleation layer to a second soak process for a second time period and depositing a bulk layer on the nucleation layer. In one example, the barrier layer contains titanium nitride, the first and second soak processes independently comprise at least one reducing gas selected from the group consisting of hydrogen, silane, disilane, dichlorosilane, borane, diborane, derivatives thereof and combinations thereof and the nucleation layer may be deposited by an atomic layer deposition process or a pulsed chemical vapor deposition process while the bulk layer may be deposited by a chemical vapor deposition process or a physical vapor deposition process.

摘要翻译： 在本发明的一个实施例中，提供了一种在衬底上形成含钨层的方法，其包括将包含设置在其上的阻挡层的衬底定位在处理室中，将衬底暴露于第一次浸泡过程第一时间段 以及通过使含钨前体和还原剂流入所述处理室，在所述阻挡层上沉积成核层。 该方法还包括将成核层暴露于第二次浸泡过程第二时间段，并将沉积层沉积在成核层上。 在一个实例中，阻挡层包含氮化钛，第一和第二浸泡工艺独立地包含选自氢，硅烷，乙硅烷，二氯硅烷，硼烷，乙硼烷，其衍生物及其组合中的至少一种还原气体和成核 层可以通过原子层沉积工艺或脉冲化学气相沉积工艺沉积，同时可以通过化学气相沉积工艺或物理气相沉积工艺沉积主体层。

公开(公告)号：US06939804B2

公开(公告)日：2005-09-06

申请号：US10299212

申请日：2002-11-18

申请人： Ken K. Lai ,  Jeong Soo Byun ,  Frederick C. Wu ,  Ramanujapuran A. Srinivas ,  Avgerinos Gelatos ,  Mei Chang ,  Moris Kori ,  Ashok K. Sinha ,  Hua Chung ,  Hongbin Fang ,  Alfred W. Mak ,  Michael X. Yang ,  Ming Xi

发明人： Ken K. Lai ,  Jeong Soo Byun ,  Frederick C. Wu ,  Ramanujapuran A. Srinivas ,  Avgerinos Gelatos ,  Mei Chang ,  Moris Kori ,  Ashok K. Sinha ,  Hua Chung ,  Hongbin Fang ,  Alfred W. Mak ,  Michael X. Yang ,  Ming Xi

IPC分类号： C23C16/14 ,  C23C16/02 ,  C23C16/04 ,  C23C16/08 ,  C23C16/44 ,  C23C16/455 ,  H01L21/28 ,  H01L21/285 ,  H01L21/768 ,  H01L21/44

CPC分类号： C23C16/45525 ,  C23C16/0281 ,  C23C16/08 ,  C23C16/14 ,  C23C16/45523 ,  H01L21/28556 ,  H01L21/28562 ,  H01L21/76843 ,  H01L21/76876 ,  H01L21/76877

摘要： Methods for the deposition of tungsten films are provided. The methods include depositing a nucleation layer by alternatively adsorbing a tungsten precursor and a reducing gas on a substrate, and depositing a bulk layer of tungsten over the nucleation layer.

公开(公告)号：US20080227291A1

公开(公告)日：2008-09-18

申请号：US12128499

申请日：2008-05-28

申请人： KEN K. LAI ,  Jeong Soo Byun ,  Frederick C. Wu ,  Ramanujapuran A. Srinivas ,  Avgerinos Gelatos ,  Mei Chang ,  Moris Kori ,  Ashok K. Sinha ,  Hua Chung ,  Hongbin Fang ,  Alfred W. Mak ,  Michael X. Yang ,  Ming Xi

发明人： KEN K. LAI ,  Jeong Soo Byun ,  Frederick C. Wu ,  Ramanujapuran A. Srinivas ,  Avgerinos Gelatos ,  Mei Chang ,  Moris Kori ,  Ashok K. Sinha ,  Hua Chung ,  Hongbin Fang ,  Alfred W. Mak ,  Michael X. Yang ,  Ming Xi

IPC分类号： H01L21/44

CPC分类号： C23C16/45525 ,  C23C16/0281 ,  C23C16/08 ,  C23C16/14 ,  C23C16/45523 ,  H01L21/28556 ,  H01L21/28562 ,  H01L21/76843 ,  H01L21/76876 ,  H01L21/76877

摘要： Embodiments of the invention provide methods for depositing tungsten materials. In one embodiment, a method for forming a composite tungsten film is provided which includes positioning a substrate within a process chamber, forming a tungsten nucleation layer on the substrate by subsequently exposing the substrate to a tungsten precursor and a reducing gas containing hydrogen during a cyclic deposition process, and forming a tungsten bulk layer during a plasma-enhanced chemical vapor deposition (PE-CVD) process. The PE-CVD process includes exposing the substrate to a deposition gas containing the tungsten precursor while depositing the tungsten bulk layer over the tungsten nucleation layer. In some example, the tungsten nucleation layer has a thickness of less than about 100 Å, such as about 15 Å. In other examples, a carrier gas containing hydrogen is constantly flowed into the process chamber during the cyclic deposition process.

摘要翻译： 本发明的实施例提供了沉积钨材料的方法。 在一个实施例中，提供了一种用于形成复合钨膜的方法，其包括将衬底定位在处理室内，通过在循环中随后将衬底暴露于钨前体和含氢的还原气体，在衬底上形成钨成核层 沉积工艺，以及在等离子体增强化学气相沉积（PE-CVD）工艺期间形成钨体层。 PE-CVD工艺包括将衬底暴露于含有钨前体的沉积气体，同时在钨成核层上沉积钨体层。 在一些实例中，钨成核层的厚度小于约，例如约15。 在其他实例中，在循环沉积过程中，含有氢气的载气不断地流入处理室。

公开(公告)号：US07384867B2

公开(公告)日：2008-06-10

申请号：US11206491

申请日：2005-08-18

申请人： Ken K. Lai ,  Jeong Soo Byun ,  Frederick C. Wu ,  Ramanujapuran A. Srinivas ,  Avgerinos Gelatos ,  Mei Chang ,  Moris Kori ,  Ashok K. Sinha ,  Hua Chung ,  Hongbin Fang ,  Alfred W. Mak ,  Michael X. Yang ,  Ming Xi

发明人： Ken K. Lai ,  Jeong Soo Byun ,  Frederick C. Wu ,  Ramanujapuran A. Srinivas ,  Avgerinos Gelatos ,  Mei Chang ,  Moris Kori ,  Ashok K. Sinha ,  Hua Chung ,  Hongbin Fang ,  Alfred W. Mak ,  Michael X. Yang ,  Ming Xi

IPC分类号： H01L21/44

CPC分类号： C23C16/45525 ,  C23C16/0281 ,  C23C16/08 ,  C23C16/14 ,  C23C16/45523 ,  H01L21/28556 ,  H01L21/28562 ,  H01L21/76843 ,  H01L21/76876 ,  H01L21/76877

摘要： Methods for the deposition of tungsten films are provided. The methods include depositing a nucleation layer by alternatively adsorbing a tungsten precursor and a reducing gas on a substrate, and depositing a bulk layer of tungsten over the nucleation layer.

摘要翻译： 提供了沉积钨膜的方法。 所述方法包括通过交替地将钨前体和还原气体吸附在基底上沉积成核层，以及在成核层上沉积钨层。

公开(公告)号：US07605083B2

公开(公告)日：2009-10-20

申请号：US12128499

申请日：2008-05-28

申请人： Ken K. Lai ,  Jeong Soo Byun ,  Frederick C. Wu ,  Ramanujapuran A. Srinivas ,  Avgerinos Gelatos ,  Mei Chang ,  Moris Kori ,  Ashok K. Sinha ,  Hua Chung ,  Hongbin Fang ,  Alfred W. Mak ,  Michael X. Yang ,  Ming Xi

发明人： Ken K. Lai ,  Jeong Soo Byun ,  Frederick C. Wu ,  Ramanujapuran A. Srinivas ,  Avgerinos Gelatos ,  Mei Chang ,  Moris Kori ,  Ashok K. Sinha ,  Hua Chung ,  Hongbin Fang ,  Alfred W. Mak ,  Michael X. Yang ,  Ming Xi

IPC分类号： H01L21/44

CPC分类号： C23C16/45525 ,  C23C16/0281 ,  C23C16/08 ,  C23C16/14 ,  C23C16/45523 ,  H01L21/28556 ,  H01L21/28562 ,  H01L21/76843 ,  H01L21/76876 ,  H01L21/76877

摘要： Embodiments of the invention provide methods for depositing tungsten materials. In one embodiment, a method for forming a composite tungsten film is provided which includes positioning a substrate within a process chamber, forming a tungsten nucleation layer on the substrate by subsequently exposing the substrate to a tungsten precursor and a reducing gas containing hydrogen during a cyclic deposition process, and forming a tungsten bulk layer during a plasma-enhanced chemical vapor deposition (PE-CVD) process. The PE-CVD process includes exposing the substrate to a deposition gas containing the tungsten precursor while depositing the tungsten bulk layer over the tungsten nucleation layer. In some example, the tungsten nucleation layer has a thickness of less than about 100 Å, such as about 15 Å. In other examples, a carrier gas containing hydrogen is constantly flowed into the process chamber during the cyclic deposition process.

摘要翻译： 本发明的实施例提供了沉积钨材料的方法。 在一个实施例中，提供了一种用于形成复合钨膜的方法，其包括将衬底定位在处理室内，通过在循环中随后将衬底暴露于钨前体和含氢的还原气体，在衬底上形成钨成核层 沉积工艺，以及在等离子体增强化学气相沉积（PE-CVD）工艺期间形成钨体层。 PE-CVD工艺包括将衬底暴露于含有钨前体的沉积气体，同时在钨成核层上沉积钨体层。 在一些实例中，钨成核层的厚度小于约，例如约为15。 在其他实例中，在循环沉积过程中，含有氢气的载气不断地流入处理室。