公开(公告)号：US07927947B2

公开(公告)日：2011-04-19

申请号：US12495558

申请日：2009-06-30

申请人： Xiangxin Rui ,  Sunil Shanker ,  Sandra Malhotra ,  Imran Hashim ,  Edward Haywood

发明人： Xiangxin Rui ,  Sunil Shanker ,  Sandra Malhotra ,  Imran Hashim ,  Edward Haywood

IPC分类号： H01L21/20

CPC分类号： H01L21/3141 ,  C23C16/02 ,  C23C16/405 ,  H01L21/02186 ,  H01L21/02271 ,  H01L21/02315 ,  H01L21/31604 ,  H01L28/91

摘要： Methods for depositing high-K dielectrics are described, including depositing a first electrode on a substrate, wherein the first electrode is chosen from the group consisting of platinum and ruthenium, applying an oxygen plasma treatment to the exposed metal to reduce the contact angle of a surface of the metal, and depositing a titanium oxide layer on the exposed metal using at least one of a chemical vapor deposition process and an atomic layer deposition process, wherein the titanium oxide layer comprises at least a portion rutile titanium oxide.

摘要翻译： 描述了用于沉积高K电介质的方法，包括在衬底上沉积第一电极，其中第一电极选自铂和钌，对暴露的金属施加氧等离子体处理以减小接触角 并且使用化学气相沉积工艺和原子层沉积工艺中的至少一种在暴露的金属上沉积氧化钛层，其中所述氧化钛层包含至少一部分金红石型氧化钛。

公开(公告)号：US20100330772A1

公开(公告)日：2010-12-30

申请号：US12495558

申请日：2009-06-30

申请人： Xiangxin Rui ,  Sunil Shanker ,  Sandra Malhotra ,  Imran Hashim ,  Edward Haywood

发明人： Xiangxin Rui ,  Sunil Shanker ,  Sandra Malhotra ,  Imran Hashim ,  Edward Haywood

IPC分类号： H01L21/02

CPC分类号： H01L21/3141 ,  C23C16/02 ,  C23C16/405 ,  H01L21/02186 ,  H01L21/02271 ,  H01L21/02315 ,  H01L21/31604 ,  H01L28/91

摘要： Methods for depositing high-K dielectrics are described, including depositing a first electrode on a substrate, wherein the first electrode is chosen from the group consisting of platinum and ruthenium, applying an oxygen plasma treatment to the exposed metal to reduce the contact angle of a surface of the metal, and depositing a titanium oxide layer on the exposed metal using at least one of a chemical vapor deposition process and an atomic layer deposition process, wherein the titanium oxide layer comprises at least a portion rutile titanium oxide.

摘要翻译： 描述了用于沉积高K电介质的方法，包括在衬底上沉积第一电极，其中第一电极选自铂和钌，对暴露的金属施加氧等离子体处理以减小接触角 并且使用化学气相沉积工艺和原子层沉积工艺中的至少一种在暴露的金属上沉积氧化钛层，其中所述氧化钛层包含至少一部分金红石型氧化钛。

公开(公告)号：US20100330269A1

公开(公告)日：2010-12-30

申请号：US12494702

申请日：2009-06-30

申请人： Hanhong Chen ,  Pragati Kumar ,  Sunil Shanker ,  Edward Haywood ,  Sandra Malhotra ,  Imran Hashim ,  Nobi Fuchigami ,  Prashant Phatak ,  Monica Mathur

发明人： Hanhong Chen ,  Pragati Kumar ,  Sunil Shanker ,  Edward Haywood ,  Sandra Malhotra ,  Imran Hashim ,  Nobi Fuchigami ,  Prashant Phatak ,  Monica Mathur

IPC分类号： B05D5/12

CPC分类号： H01G4/1218 ,  C23C16/405 ,  C23C16/45531 ,  C23C16/56 ,  H01G4/33 ,  H01L21/02186 ,  H01L21/022 ,  H01L21/0228 ,  H01L21/02312 ,  H01L21/02337 ,  H01L21/3141 ,  H01L21/3142 ,  H01L28/40

摘要： This disclosure provides (a) methods of making an oxide layer (e.g., a dielectric layer) based on titanium oxide, to suppress the formation of anatase-phase titanium oxide and (b) related devices and structures. A metal-insulator-metal (“MIM”) stack is formed using an ozone pretreatment process of a bottom electrode (or other substrate) followed by an ALD process to form a TiO2 dielectric, rooted in the use of an amide-containing precursor. Following the ALD process, an oxidizing anneal process is applied in a manner is hot enough to heal defects in the TiO2 dielectric and reduce interface states between TiO2 and electrode; the anneal temperature is selected so as to not be so hot as to disrupt BEL surface roughness. Further process variants may include doping the titanium oxide, pedestal heating during the ALD process to 275-300 degrees Celsius, use of platinum or ruthenium for the BEL, and plural reagent pulses of ozone for each ALD process cycle. The process provides high deposition rates, and the resulting MIM structure has substantially no x-ray diffraction peaks associated with anatase-phase titanium oxide.

摘要翻译： 本公开内容提供（a）制造基于氧化钛的氧化物层（例如电介质层）的方法，以抑制锐钛矿相氧化钛的形成和（b）相关的器件和结构。 使用底部电极（或其他基底）的臭氧预处理随后进行ALD工艺来形成金属 - 绝缘体 - 金属（“MIM”）堆叠，以形成根植于使用含酰胺的前体的TiO 2电介质。 在ALD工艺之后，氧化退火工艺的应用热度足以愈合TiO2电介质中的缺陷，并降低TiO2和电极之间的界面态; 选择退火温度以使其不那么热，以致破坏BEL表面粗糙度。 进一步的工艺变型可以包括在ALD工艺期间掺杂氧化钛，基座加热至275-300摄氏度，对于BEL使用铂或钌，对于每个ALD工艺循环使用多个试剂脉冲的臭氧。 该方法提供高沉积速率，并且所得MIM结构基本上没有与锐钛矿相氧化钛相关的x射线衍射峰。

公开(公告)号：US07294242B1

公开(公告)日：2007-11-13

申请号：US09138429

申请日：1998-08-24

申请人： Imran Hashim ,  Seh-Kwang Lee ,  Thomas Brezoczky ,  Sesh Ramaswami

发明人： Imran Hashim ,  Seh-Kwang Lee ,  Thomas Brezoczky ,  Sesh Ramaswami

IPC分类号： C23C14/00 ,  C23C14/32

CPC分类号： C23C14/351 ,  G11B5/3163 ,  H01J37/3266 ,  H01J37/3408 ,  H01J37/3426

摘要： An apparatus and method for sputter depositing a magnetic film on a substrate to produce a magnetic device such as magnetic recording heads for reading digital information from a storage medium. The apparatus of the invention includes a sputtering chamber containing a target and a substrate, and a magnet array disposed within the chamber to form a substantially parallel magnetic field at a surface of the substrate. The sputtering chamber reduces interference between the magnetron and the magnet array by providing a long throw distance and/or a grounded collimator. The magnet array is preferably a circular ring.

摘要翻译： 一种用于在衬底上溅射沉积磁性膜以产生诸如用于从存储介质读取数字信息的磁记录头的磁性装置的装置和方法。 本发明的装置包括一个包含目标和一个基板的溅射室，以及设置在该腔室内的磁体阵列，以在该基片的一个表面上形成基本平行的磁场。 溅射室通过提供长距离距离和/或接地准直器来减小磁控管与磁体阵列之间的干扰。 磁体阵列优选为圆形环。

公开(公告)号：US06566259B1

公开(公告)日：2003-05-20

申请号：US09710383

申请日：2000-11-09

申请人： Peijun Ding ,  Imran Hashim ,  Barry Chin ,  Bingxi Sun

发明人： Peijun Ding ,  Imran Hashim ,  Barry Chin ,  Bingxi Sun

IPC分类号： H01L214763

CPC分类号： H01L21/76876 ,  C23C14/0641 ,  C23C14/165 ,  H01L21/76843 ,  H01L21/76873 ,  H01L21/76877 ,  H01L21/76882

摘要： Metallization process sequences are provided for forming reliable interconnects including lines, vias and contacts. An initial barrier layer, such as Ta or TaN, is first formed on a patterned substrate followed by seed layer formed using high density plasma PVD techniques. The structure is then filled using either 1) electroplating, 2) PVD reflow, 3) CVD followed by PVD reflow, or 4) CVD.

摘要翻译： 金属化处理序列被提供用于形成可靠的互连，包括线，通孔和触点。 首先在图案化衬底上形成初始阻挡层，例如Ta或TaN，然后​​使用高密度等离子体PVD技术形成晶种层。 然后使用1）电镀，2）PVD回流，3）CVD，然后PVD回流或4）CVD来填充该结构。

公开(公告)号：US06287977B1

公开(公告)日：2001-09-11

申请号：US09126890

申请日：1998-07-31

申请人： Imran Hashim ,  Tony Chiang ,  Barry Chin

发明人： Imran Hashim ,  Tony Chiang ,  Barry Chin

IPC分类号： H01L21302

CPC分类号： H01L21/76844 ,  H01L21/76805 ,  H01L21/76814 ,  H01L21/76831 ,  H01L21/76834 ,  H01L21/76838 ,  H01L21/76877 ,  H01L23/5226 ,  H01L23/53238 ,  H01L2924/0002 ,  H01L2924/00

摘要： Methods of forming copper interconnects free from via-to-via leakage currents and having low resistances are disclosed. In a first aspect, a barrier layer is deposited on the first metal layer prior to copper oxide sputter-etching to prevent copper atoms from reaching the interlayer dielectric and forming via-to-via leakage current paths therein. In a second aspect, a capping dielectric barrier layer is deposited over the first metal layer prior to sputter etching. During sputter-etching, the capping dielectric barrier layer redistributes on the sidewalls of the interlayer dielectric, preventing sputter-etched copper atoms from reaching the interlayer dielectric and forming via-to-via leakage paths therein. In a third aspect, both a capping dielectric barrier layer and a barrier layer are deposited over the first metal layer prior to sputter-etching to prevent copper atoms produced during sputter-etching from reaching the interlayer dielectric and forming via-to-via leakage paths therein.

摘要翻译： 公开了形成没有通孔到通孔泄漏电流并具有低电阻的铜互连的方法。 在第一方面，在铜氧化物溅射蚀刻之前，在第一金属层上沉积阻挡层，以防止铜原子到达层间电介质，并在其中形成通孔到漏电流路径。 在第二方面，在溅射蚀刻之前，在第一金属层上沉积封盖电介质阻挡层。 在溅射蚀刻期间，封盖电介质阻挡层重新分布在层间电介质的侧壁上，防止溅射蚀刻的铜原子到达层间电介质并在其中形成通孔到通孔泄漏路径。 在第三方面，在溅射蚀刻之前，在第一金属层上沉积封盖介电阻挡层和阻挡层，以防止在溅射蚀刻期间产生的铜原子到达层间电介质并形成通孔到通孔泄漏路径 其中。

公开(公告)号：US06174811B1

公开(公告)日：2001-01-16

申请号：US09204323

申请日：1998-12-02

申请人： Peijun Ding ,  Imran Hashim ,  Barry Chin ,  Bingxi Sun

发明人： Peijun Ding ,  Imran Hashim ,  Barry Chin ,  Bingxi Sun

IPC分类号： H01L2144

CPC分类号： H01L21/76876 ,  C23C14/0641 ,  C23C14/165 ,  H01L21/76843 ,  H01L21/76873 ,  H01L21/76877 ,  H01L21/76882

摘要： Metallization process sequences are provided for forming reliable interconnects including lines, vias and contacts. An initial barrier layer, such as Ta or TaN, is first formed on a patterned substrate followed by seed layer formed using high density plasma PVD techniques. The structure is then filled using either 1) electroplating, 2) PVD reflow, 3) CVD followed by PVD reflow, or 4) CVD.

摘要翻译： 金属化处理序列被提供用于形成可靠的互连，包括线，通孔和触点。 首先在图案化衬底上形成初始阻挡层，例如Ta或TaN，然后​​使用高密度等离子体PVD技术形成晶种层。 然后使用1）电镀，2）PVD回流，3）CVD，然后PVD回流或4）CVD来填充该结构。

公开(公告)号：US08828821B2

公开(公告)日：2014-09-09

申请号：US13395071

申请日：2009-09-18

申请人： Hanhong Chen ,  Nobumichi Fuchigami ,  Imran Hashim ,  Pragati Kumar ,  Sandra Malhotra ,  Sunil Shanker

发明人： Hanhong Chen ,  Nobumichi Fuchigami ,  Imran Hashim ,  Pragati Kumar ,  Sandra Malhotra ,  Sunil Shanker

IPC分类号： H01L21/8242 ,  H01L21/02 ,  C23C16/455 ,  C23C16/02 ,  H01L27/108 ,  H01L49/02 ,  C23C16/40

CPC分类号： C23C16/45531 ,  C23C16/0272 ,  C23C16/0281 ,  C23C16/405 ,  H01L21/02186 ,  H01L21/02194 ,  H01L21/02197 ,  H01L21/0228 ,  H01L21/02304 ,  H01L27/10852 ,  H01L28/40 ,  H01L28/65 ,  H01L28/75

摘要： This disclosure provides a method of fabricating a semiconductor stack and associated device such as a capacitor and DRAM cell. In particular, a bottom electrode upon which a dielectric layer is to be grown may have a ruthenium-based surface. Lattice matching of the ruthenium surface with the dielectric layer (e.g., titanium oxide, strontium titanate or barium strontium titanate) helps promote the growth of rutile-phase titanium oxide, thereby leading to higher dielectric constant and lower effective oxide thickness. The ruthenium-based material also provides a high work function material, leading to lower leakage. To mitigate nucleation delay associated with the use of ruthenium, an adherence or glue layer based in titanium may be employed. A pretreatment process may be further employed so as to increase effective capacitor plate area, and thus promote even further improvements in dielectric constant and effective oxide thickness (“EOT”).

摘要翻译： 本公开提供了制造半导体堆叠和相关设备（诸如电容器和DRAM单元）的方法。 特别地，要生长电介质层的底部电极可以具有钌基表面。 钌表面与电介质层的晶格匹配（例如氧化钛，钛酸锶钛酸钡或钛酸钡锶）​​有助于促进金红石相二氧化钛的生长，从而导致更高的介电常数和更低的有效氧化物厚度。 钌基材料还提供高功函数材料，导致较低的泄漏。 为了减轻与使用钌有关的成核延迟，可以采用基于钛的粘附层或胶层。 可以进一步采用预处理工艺，以增加有效的电容器板面积，从而进一步提高介电常数和有效的氧化物厚度（“EOT”）。

公开(公告)号：US08802492B2

公开(公告)日：2014-08-12

申请号：US13219806

申请日：2011-08-29

申请人： Jinhong Tong ,  Randall Higuchi ,  Imran Hashim ,  Vidyut Gopal

发明人： Jinhong Tong ,  Randall Higuchi ,  Imran Hashim ,  Vidyut Gopal

IPC分类号： H01L21/00 ,  H01L21/16

CPC分类号： H01L45/1608 ,  H01L45/04 ,  H01L45/146 ,  H01L45/1616 ,  H01L45/1633 ,  H01L45/1658

摘要： Methods for producing RRAM resistive switching elements having reduced forming voltage include doping to create oxygen deficiencies in the dielectric film. Oxygen deficiencies in a dielectric film promote formation of conductive pathways.

摘要翻译： 制造具有降低的成形电压的RRAM电阻式开关元件的方法包括掺杂以在电介质膜中产生氧缺陷。 电介质膜中的氧缺乏促进导电通路的形成。

公开(公告)号：US20130034947A1

公开(公告)日：2013-02-07

申请号：US13198837

申请日：2011-08-05

申请人： Zhendong Hong ,  Hieu Pham ,  Randall Higuchi ,  Vidyut Gopal ,  Imran Hashim

发明人： Zhendong Hong ,  Hieu Pham ,  Randall Higuchi ,  Vidyut Gopal ,  Imran Hashim

IPC分类号： H01L21/20 ,  B82Y40/00

CPC分类号： H01L45/146 ,  H01L27/2463 ,  H01L45/04 ,  H01L45/08 ,  H01L45/1233 ,  H01L45/1616

摘要： Embodiments of the invention generally relate to nonvolatile memory devices and methods for manufacturing such memory devices. The methods for forming improved memory devices, such as a ReRAM cells, provide optimized, atomic layer deposition (ALD) processes for forming a metal oxide film stack which contains at least one hard metal oxide film (e.g., metal is completely oxidized or substantially oxidized) and at least one soft metal oxide film (e.g., metal is less oxidized than hard metal oxide). The soft metal oxide film is less electrically resistive than the hard metal oxide film since the soft metal oxide film is less oxidized or more metallic than the hard metal oxide film. In one example, the hard metal oxide film is formed by an ALD process utilizing ozone as the oxidizing agent while the soft metal oxide film is formed by another ALD process utilizing water vapor as the oxidizing agent.

摘要翻译： 本发明的实施例一般涉及用于制造这种存储器件的非易失性存储器件和方法。 用于形成改进的存储器件（例如ReRAM单元）的方法提供优化的原子层沉积（ALD）工艺，用于形成金属氧化物膜堆叠，其含有至少一个硬金属氧化物膜（例如，金属被完全氧化或基本上被氧化 ）和至少一种软金属氧化物膜（例如，金属比硬金属氧化物氧化较少）。 由于软金属氧化物膜比硬金属氧化物膜氧化得更少或更金属，所以软金属氧化物膜的电阻小于硬金属氧化物膜。 在一个实例中，通过利用臭氧作为氧化剂的ALD工艺形成硬质金属氧化物膜，而通过利用水蒸汽作为氧化剂的另一ALD工艺形成软金属氧化物膜。