公开(公告)号：US20060009034A1

公开(公告)日：2006-01-12

申请号：US11038592

申请日：2005-01-19

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

发明人： Ken Lai ,  Ravi Rajagopalan ,  Amit Khandelwal ,  Madhu Moorthy ,  Srinivas Gandikota ,  Joseph Castro ,  Aygerinos Gelatos ,  Cheryl Knepfler ,  Ping Jian ,  Hongbin Fang ,  Chao-Ming Huang ,  Ming Xi ,  Michael Yang ,  Hua Chung ,  Jeong 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：US06627542B1

公开(公告)日：2003-09-30

申请号：US09604858

申请日：2000-06-27

申请人： Srinivas Gandikota ,  Rong Tao ,  Liang-Yuh Chen ,  Seshadri Ramaswami

发明人： Srinivas Gandikota ,  Rong Tao ,  Liang-Yuh Chen ,  Seshadri Ramaswami

IPC分类号： H01L2144

CPC分类号： H01L21/76868 ,  H01L21/76843 ,  H01L21/76846 ,  H01L21/76873 ,  H01L21/76877 ,  H01L2221/1089

摘要： A method and apparatus is provided for improving adherence of metal seed layers to barrier layers in electrochemical deposition techniques. The method includes depositing an adhesion layer continuously or semi-continuously without agglomeration onto a barrier layer prior to depositing a seed layer by controlling the substrate temperature, the chamber pressure, and/or the power delivered to a deposition chamber. Deposition of the adhesion layer prevents layer delamination which leads to agglomeration of the deposited layers and formation of voids in the high aspect ratio features.

摘要翻译： 提供了一种用于在电化学沉积技术中改善金属种子层对阻挡层的粘附性的方法和装置。 该方法包括通过控制衬底温度，室压力和/或输送到沉积室的功率沉积种子层之前将粘附层连续地或半连续地沉积在阻挡层上。 粘附层的沉积防止了层析层，导致沉积层的聚集和高纵横比特征形成空隙。

公开(公告)号：US20140120723A1

公开(公告)日：2014-05-01

申请号：US14062804

申请日：2013-10-24

申请人： Xinyu Fu ,  Srinivas Gandikota ,  Avgerinos V. Gelatos ,  Atif Noori ,  Mei Chang ,  David Thompson ,  Steve G. Ghanayem

发明人： Xinyu Fu ,  Srinivas Gandikota ,  Avgerinos V. Gelatos ,  Atif Noori ,  Mei Chang ,  David Thompson ,  Steve G. Ghanayem

IPC分类号： H01L21/285

CPC分类号： H01L21/28562 ,  C23C16/0272 ,  C23C16/06 ,  C23C16/14 ,  C23C16/345 ,  C23C16/42 ,  C23C16/45525 ,  C23C16/45551 ,  C23C16/45553 ,  C23C16/45563 ,  C23C16/45565 ,  C23C16/4557 ,  C23C16/45574 ,  H01L21/28088 ,  H01L21/28506 ,  H01L21/32051 ,  H01L21/32053 ,  H01L21/76877

摘要： Provided are atomic layer deposition methods to deposit a tungsten film or tungsten-containing film using a tungsten-containing reactive gas comprising one or more of tungsten pentachloride, a compound with the empirical formula WCl5 or WCl6.

摘要翻译： 提供了使用包含一种或多种五氯化钨，具有经验式WCl 5或WCl 6的化合物的含钨反应气体沉积钨膜或含钨膜的原子层沉积方法。

公开(公告)号：US20140112824A1

公开(公告)日：2014-04-24

申请号：US14058406

申请日：2013-10-21

申请人： David Thompson ,  Srinivas Gandikota ,  Xinliang Lu ,  Wei Tang ,  Jing Zhou ,  Seshadri Ganguli ,  Jeffrey W. Anthis ,  Atif Noori ,  Faruk Gungor ,  Dien-Yeh Wu ,  Mei Chang ,  Shih Chung Chen

发明人： David Thompson ,  Srinivas Gandikota ,  Xinliang Lu ,  Wei Tang ,  Jing Zhou ,  Seshadri Ganguli ,  Jeffrey W. Anthis ,  Atif Noori ,  Faruk Gungor ,  Dien-Yeh Wu ,  Mei Chang ,  Shih Chung Chen

IPC分类号： C23C16/12

CPC分类号： C23C16/30 ,  C23C16/45531 ,  C23C16/45534

摘要： Provided are films comprising aluminum, carbon and a metal, wherein the aluminum is present in an amount greater than about 16% by elemental content and less than about 50% carbon. Also provided are methods of depositing the same.

摘要翻译： 提供的是包含铝，碳和金属的膜，其中铝以大于约16％的元素含量和小于约50％的碳存在。 还提供了沉积它们的方法。

公开(公告)号：US08637390B2

公开(公告)日：2014-01-28

申请号：US13116794

申请日：2011-05-26

申请人： Seshadri Ganguli ,  Sang Ho Yu ,  Sang-Hyeob Lee ,  Hyoung-Chan Ha ,  Wei Ti Lee ,  Hoon Kim ,  Srinivas Gandikota ,  Yu Lei ,  Kevin Moraes ,  Xianmin Tang

发明人： Seshadri Ganguli ,  Sang Ho Yu ,  Sang-Hyeob Lee ,  Hyoung-Chan Ha ,  Wei Ti Lee ,  Hoon Kim ,  Srinivas Gandikota ,  Yu Lei ,  Kevin Moraes ,  Xianmin Tang

IPC分类号： H01L21/4763

CPC分类号： H01L21/28079 ,  H01L21/28088 ,  H01L21/32051 ,  H01L29/49

摘要： Metal gate structures and methods for forming thereof are provided herein. In some embodiments, a method for forming a metal gate structure on a substrate having a feature formed in a high k dielectric layer may include depositing a first layer within the feature atop the dielectric layer; depositing a second layer comprising cobalt or nickel within the feature atop the first layer; and depositing a third layer comprising a metal within the feature atop the second layer to fill the feature, wherein at least one of the first or second layers forms a wetting layer to form a nucleation layer for a subsequently deposited layer, wherein one of the first, second, or third layers forms a work function layer, and wherein the third layer forms a gate electrode.

摘要翻译： 本文提供了金属门结构及其形成方法。 在一些实施例中，在具有形成在高k电介质层中的特征的衬底上形成金属栅极结构的方法可以包括在电介质层顶部的特征内沉积第一层; 在所述特征内在所述第一层顶部沉积包含钴或镍的第二层; 以及在第二层顶部沉积包括特征内的金属的第三层以填充该特征，其中第一层或第二层中的至少一层形成润湿层以形成后续沉积层的成核层，其中第一层 第二层或第三层形成功函数层，并且其中第三层形成栅电极。

公开(公告)号：US08586479B2

公开(公告)日：2013-11-19

申请号：US13356002

申请日：2012-01-23

申请人： Xinyu Fu ,  Srinivas Gandikota ,  Sang Ho Yu ,  Kavita Shah ,  Yu Lei

发明人： Xinyu Fu ,  Srinivas Gandikota ,  Sang Ho Yu ,  Kavita Shah ,  Yu Lei

IPC分类号： H01L21/44

CPC分类号： H01L21/76843 ,  C23C16/0236 ,  C23C16/045 ,  C23C16/45523 ,  H01L21/02057 ,  H01L21/28518 ,  H01L21/28562 ,  H01L21/306 ,  H01L21/76814 ,  H01L21/76826

摘要： Methods for forming a contact metal layer in a contact structure in semiconductor devices are provided in the present invention. In one embodiment, a method for depositing a contact metal layer for forming a contact structure in a semiconductor device includes pulsing a deposition precursor gas mixture to a surface of a substrate disposed in a metal deposition processing chamber, pulsing a purge gas mixture to an edge of the substrate, wherein the purge gas mixture includes at least a hydrogen containing gas and an inert gas, and forming a contact metal layer on the substrate from the first deposition precursor gas mixture.

摘要翻译： 在本发明中提供了在半导体器件的接触结构中形成接触金属层的方法。 在一个实施例中，用于在半导体器件中沉积用于形成接触结构的接触金属层的方法包括：将沉积前体气体混合物脉动到设置在金属沉积处理室中的衬底的表面，将清洗气体混合物脉冲到边缘 其中所述吹扫气体混合物至少包含含氢气体和惰性气体，并且从所述第一沉积前体气体混合物在所述衬底上形成接触金属层。

公开(公告)号：US08524600B2

公开(公告)日：2013-09-03

申请号：US13174692

申请日：2011-06-30

申请人： Yu Lei ,  Xinyu Fu ,  Anantha Subramani ,  Seshadri Ganguli ,  Srinivas Gandikota

发明人： Yu Lei ,  Xinyu Fu ,  Anantha Subramani ,  Seshadri Ganguli ,  Srinivas Gandikota

IPC分类号： H01L21/283 ,  B82Y40/00

CPC分类号： H01L21/02697 ,  B82Y40/00 ,  H01L21/28556 ,  H01L21/28562 ,  H01L21/7681 ,  H01L21/76834 ,  H01L21/76846 ,  H01L21/7685 ,  H01L21/76856 ,  H01L21/76858 ,  H01L21/76862 ,  H01L21/76864 ,  H01L21/76873 ,  H01L21/76877 ,  H01L21/76885 ,  H01L23/53223 ,  H01L23/53238 ,  H01L23/53266 ,  H01L2924/0002 ,  H01L2924/00

摘要： Embodiments of the invention provide methods for forming materials on a substrate used for metal gate and other applications. In one embodiment, a method includes forming a cobalt stack over a barrier layer disposed on a substrate by depositing a cobalt layer during a deposition process, exposing the cobalt layer to a plasma to form a plasma-treated cobalt layer during a plasma process, and repeating the cobalt deposition process and the plasma process to form the cobalt stack containing a plurality of plasma-treated cobalt layers. The method further includes exposing the cobalt stack to an oxygen source gas to form a cobalt oxide layer from an upper portion of the cobalt stack during a surface oxidation process and heating the remaining portion of the cobalt stack to a temperature within a range from about 300° C. to about 500° C. to form a crystalline cobalt film during a thermal annealing crystallization process.

摘要翻译： 本发明的实施例提供了在用于金属栅极和其它应用的基板上形成材料的方法。 在一个实施例中，一种方法包括通过在沉积工艺期间沉积钴层而在设置在衬底上的势垒层上形成钴堆叠，在等离子体工艺期间将钴层暴露于等离子体以形成等离子体处理的钴层，以及 重复钴沉积工艺和等离子体工艺以形成含有多个等离子体处理的钴层的钴堆。 该方法还包括将钴堆叠暴露于氧源气体，以在表面氧化过程期间从钴堆叠的上部形成钴氧化物层，并将钴堆叠的剩余部分加热至约300 约500℃，以在热退火结晶过程中形成结晶钴膜。

公开(公告)号：US20130189840A1

公开(公告)日：2013-07-25

申请号：US13356002

申请日：2012-01-23

申请人： Xinyu Fu ,  Srinivas Gandikota ,  Sang Ho Yu ,  Kavita Shah ,  Yu Lei

发明人： Xinyu Fu ,  Srinivas Gandikota ,  Sang Ho Yu ,  Kavita Shah ,  Yu Lei

IPC分类号： H01L21/285

CPC分类号： H01L21/76843 ,  C23C16/0236 ,  C23C16/045 ,  C23C16/45523 ,  H01L21/02057 ,  H01L21/28518 ,  H01L21/28562 ,  H01L21/306 ,  H01L21/76814 ,  H01L21/76826

摘要： Methods for forming a contact metal layer in a contact structure in semiconductor devices are provided in the present invention. In one embodiment, a method for depositing a contact metal layer for forming a contact structure in a semiconductor device includes pulsing a deposition precursor gas mixture to a surface of a substrate disposed in a metal deposition processing chamber, pulsing a purge gas mixture to an edge of the substrate, wherein the purge gas mixture includes at least a hydrogen containing gas and an inert gas, and forming a contact metal layer on the substrate from the first deposition precursor gas mixture.

摘要翻译： 在本发明中提供了在半导体器件的接触结构中形成接触金属层的方法。 在一个实施例中，用于在半导体器件中沉积用于形成接触结构的接触金属层的方法包括：将沉积前体气体混合物脉动到设置在金属沉积处理室中的衬底的表面，将清洗气体混合物脉冲到边缘 其中所述吹扫气体混合物至少包含含氢气体和惰性气体，并且从所述第一沉积前体气体混合物在所述衬底上形成接触金属层。

公开(公告)号：US08216933B2

公开(公告)日：2012-07-10

申请号：US12872522

申请日：2010-08-31

申请人： Wei D. Wang ,  Srinivas Gandikota ,  Kishore Lavu

发明人： Wei D. Wang ,  Srinivas Gandikota ,  Kishore Lavu

IPC分类号： H01L21/02

CPC分类号： C23C14/16 ,  C23C14/0641 ,  H01L21/28061 ,  H01L29/4941

摘要： A method of depositing a bilayer of tungsten over tungsten nitride by a plasma sputtering process in which krypton is used as the sputter working gas during the tungsten deposition. Argon may be used as the sputtering working gas during the reactive sputtering deposition of tungsten nitride. The beneficial effect of reduction of tungsten resistivity is increased when the thickness of the tungsten layer is less than 50 nm and further increased when less than 35 nm. The method may be used in forming a gate stack including a polysilicon layer over a gate oxide layer over a silicon gate region of a MOS transistor in which the tungsten nitride acts as a barrier. A plasma sputter chamber in which the invention may be practiced includes gas sources of krypton, argon, and nitrogen.

摘要翻译： 通过等离子体溅射工艺在钨沉积中使用氪作为溅射工作气体的钨沉积钨层的方法。 在氮化钨的反应溅射沉积期间，可以使用氩作为溅射工作气体。 当钨层的厚度小于50nm时，降低钨电阻率的有益效果增加，当小于35nm时，钨电阻率的降低进一步增加。 该方法可以用于在MOS晶体管的硅栅极区域上的栅极氧化物层上形成包括多晶硅层的栅极堆叠，其中氮化钨作为势垒。 可以实施本发明的等离子体溅射室包括氪气，氩气和氮气的气源。

公开(公告)号：US08129280B2

公开(公告)日：2012-03-06

申请号：US12508820

申请日：2009-07-24

申请人： Rongjun Wang ,  Xianmin Tang ,  Dengliang Yang ,  Zhendong Liu ,  Srinivas Gandikota

发明人： Rongjun Wang ,  Xianmin Tang ,  Dengliang Yang ,  Zhendong Liu ,  Srinivas Gandikota

IPC分类号： H01L21/311

CPC分类号： H01L29/4966 ,  H01L21/28088 ,  H01L21/823842 ,  H01L21/823857 ,  H01L29/517

摘要： Substrate devices having tuned work functions and methods of forming thereof are provided. In some embodiments, forming devices on substrates may include depositing a dielectric layer atop a substrate having a conductivity well; depositing a work function layer comprising titanium aluminum or titanium aluminum nitride having a first nitrogen composition atop the dielectric layer; etching the work function layer to selectively remove at least a portion of the work function layer from atop the dielectric layer; depositing a layer comprising titanium aluminum or titanium aluminum nitride having a second nitrogen composition atop the work function layer and the substrate, wherein at least one of the work function layer or the layer comprises nitrogen; etching the layer and the dielectric layer to selectively remove a portion of the layer and the dielectric layer from atop the substrate; and annealing the substrate at a temperature less than about 1500 degrees Celsius.

摘要翻译： 提供具有调谐功能的衬底器件及其形成方法。 在一些实施例中，在衬底上形成器件可以包括在具有导电性的衬底顶上淀积介电层; 在所述电介质层的顶部沉积包含具有第一氮组成的钛铝或氮化铝钛的功函数层; 蚀刻功函数层以从电介质层顶部选择性地去除功函数层的至少一部分; 在所述功函数层和所述衬底的顶部上沉积包含具有第二氮组成的钛铝或氮化铝钛的层，其中所述功函数层或所述层中的至少一个包含氮; 蚀刻所述层和所述介电层以从所述衬底顶部选择性地去除所述层和所述电介质层的一部分; 并在低于约1500摄氏度的温度下退火衬底。