公开(公告)号：US20060251872A1

公开(公告)日：2006-11-09

申请号：US11124611

申请日：2005-05-05

申请人： Jenn Wang ,  Wei Wang ,  Ronjun Wang ,  Yoichiro Tanaka ,  Hua Chung ,  Hong Zhang ,  Jick Yu ,  Praburam Gopalraja ,  Jianming Fu

发明人： Jenn Wang ,  Wei Wang ,  Ronjun Wang ,  Yoichiro Tanaka ,  Hua Chung ,  Hong Zhang ,  Jick Yu ,  Praburam Gopalraja ,  Jianming Fu

IPC分类号： B32B3/00

CPC分类号： B32B15/018 ,  C23C14/3414 ,  H01L21/2855 ,  H01L21/76844 ,  H01L23/53238 ,  H01L2924/0002 ,  Y10T428/24917 ,  H01L2924/00

摘要： A fabrication method, a product structure, a fabrication method, and a sputtering target for the deposition of a conductive barrier or other liner layer in an interconnect structure. The barrier layer comprises a conductive metal of a refractory noble metal alloy, such as a ruthenium/tantalum alloy, which may be amorphous though it is not required to be so. The barrier layer may be sputtered from a target of similar composition. The barrier and target composition may be chosen from a combination of the refractory metals and the platinum-group metals as well as RuTa. A copper noble seed layer may be formed of an alloy of copper and ruthenium in contact to a barrier layer over the dielectric.

摘要翻译： 用于在互连结构中沉积导电屏障或其它衬垫层的制造方法，产品结构，制造方法和溅射靶。 阻挡层包括难熔贵金属合金如钌/钽合金的导电金属，其可以是无定形的，尽管不需要这样。 阻挡层可以从类似组成的靶溅射。 阻挡层和靶组成可以选自难熔金属和铂族金属以及RuTa的组合。 铜高贵种子层可以由铜和钌的合金形成，与电介质上的阻挡层接触。

公开(公告)号：US20070059502A1

公开(公告)日：2007-03-15

申请号：US11511869

申请日：2006-08-29

申请人： Rongjun Wang ,  Hua Chung ,  Xianmin Tang ,  Jenn Wang ,  Wei Wang ,  Yoichiro Tanaka ,  Jick Yu ,  Praburam Gopalraja

发明人： Rongjun Wang ,  Hua Chung ,  Xianmin Tang ,  Jenn Wang ,  Wei Wang ,  Yoichiro Tanaka ,  Jick Yu ,  Praburam Gopalraja

IPC分类号： B32B7/00 ,  B32B3/00 ,  C23C16/00 ,  B05D5/12 ,  C23C14/00

CPC分类号： C23C14/046 ,  C23C14/0641 ,  C23C14/165 ,  H01L21/2855 ,  H01L21/76844 ,  H01L21/76846 ,  H01L21/76873 ,  H01L23/485 ,  H01L23/53238 ,  H01L2924/0002 ,  Y10T428/24917 ,  Y10T428/24926 ,  H01L2924/00

摘要： A fabrication method and a product for the deposition of a conductive barrier or other liner layer in a vertical electrical interconnect structure. One embodiment includes within a a hole through a dielectric layer a barrier layer of RuTaN, an adhesion layer of RuTa, and a copper seed layer forming a liner for electroplating of copper. The ruthenium content is preferably greater than 50 at % and more preferably at least 80 at % but less than 95 at %. The barrier and adhesion layers may both be sputter deposited. Other platinum-group elements substitute for the ruthenium and other refractory metals substitute for the tantalum. Aluminum alloying into RuTa when annealed presents a moisture barrier. Copper contacts include different alloying fractions of RuTa to shift the work function to the doping type.

摘要翻译： 用于在垂直电互连结构中沉积导电屏障或其它衬垫层的制造方法和产品。 一个实施方案包括通过电介质层的孔，RuTaN的阻挡层，RuTa的粘附层和形成铜电镀衬垫的铜籽晶层。 钌含量优选大于50原子％，更优选至少80原子％但小于95原子％。 阻挡层和粘附层可以被溅射沉积。 其他铂族元素代替钌和其他难熔金属代替钽。 当退火时铝合金化成RuTa呈现防潮层。 铜触点包括RuTa的不同合金分数，以将功函数转移到掺杂类型。

公开(公告)号：US20080190760A1

公开(公告)日：2008-08-14

申请号：US11838796

申请日：2007-08-14

申请人： XIANMIN TANG ,  Arvind Sundarrajan ,  Daniel Lubben ,  Qian Luo ,  Tza-Jing Gung ,  Anantha Subramani ,  Hua Chung ,  Xinyu Fu ,  Rongjun Wang ,  Yong Cao ,  Jick Yu ,  John Forster ,  Praburam Gopalraja

发明人： XIANMIN TANG ,  Arvind Sundarrajan ,  Daniel Lubben ,  Qian Luo ,  Tza-Jing Gung ,  Anantha Subramani ,  Hua Chung ,  Xinyu Fu ,  Rongjun Wang ,  Yong Cao ,  Jick Yu ,  John Forster ,  Praburam Gopalraja

IPC分类号： C23C14/32

CPC分类号： C23C14/165 ,  C23C14/046 ,  C23C14/358 ,  C23C14/5826 ,  C23C14/584 ,  H01J37/3408 ,  H01J37/3455 ,  H01L21/2855 ,  H01L21/76865 ,  H01L21/76873 ,  H01L21/76877

摘要： An integrated copper deposition process, particularly useful for forming a copper seed layer in a narrow via prior to electrochemical plating of copper, including at least one cycle of sputter deposition of copper followed by sputter etching of the deposited copper, preferably performed in a same sputter chamber. The deposition is performed under conditions promoting high copper ionization fractions and strong wafer biasing to draw the copper ions into the via. The etching may be done with argon ions, preferably inductively excited by an RF coil around the chamber, or by copper ions, which may be formed with high target power and intense magnetron or by use of the RF coil. Two or more cycles of deposition/etch may be performed. A final flash deposition may be performed with high copper ionization and low wafer biasing.

摘要翻译： 一种集成的铜沉积工艺，特别适用于在铜的电化学电镀之前在窄通孔中形成铜籽晶层，包括至少一个铜的溅射沉积循环，然后溅射蚀刻沉积的铜，优选在相同的溅射 房间。 沉积在促进高铜离子化分数和强晶片偏置的条件下进行以将铜离子吸入通孔。 蚀刻可以用氩离子进行，优选地通过围绕室的RF线圈进行感应激励，或者通过可以用高目标功率和强磁控管形成的铜离子或通过使用RF线圈进行。 可以执行两个或更多个沉积/蚀刻循环。 最终的闪蒸沉积可以用高铜离子化和低晶片偏压进行。

公开(公告)号：US20080083610A1

公开(公告)日：2008-04-10

申请号：US11689720

申请日：2007-03-22

申请人： Xianmin Tang ,  Hua Chung ,  Rongjun Wang ,  Tza-Jing Gung ,  Praburam Gopalraja ,  Jick Yu ,  Hong Yang

发明人： Xianmin Tang ,  Hua Chung ,  Rongjun Wang ,  Tza-Jing Gung ,  Praburam Gopalraja ,  Jick Yu ,  Hong Yang

IPC分类号： C23C14/35

CPC分类号： C23C14/0641 ,  C23C14/345 ,  C23C14/35 ,  H01J37/3408 ,  H01J37/3455

摘要： A plasma sputter chamber and process for sputtering ruthenium and tantalum at low pressure or with self-sustained sputtering (SSS). The source magnetron is strongly unbalanced and of sufficient size to project the unbalanced magnetic field toward the wafer to increase the ionization probability. Sputter etch uniformity is increased by the use of an auxiliary magnet system rotating with the source magnetron but placed towards the center of rotation. It may be a larger, nearly balanced auxiliary magnetron with an outer polarity matching that of the source magnetron or an array of magnets of that polarity. An integrated process includes a directional deposition of the refractory metal and its nitride, a sputter etch, and a flash deposition.

摘要翻译： 一种等离子体溅射室和用于在低压或自持溅射（SSS）下溅射钌和钽的工艺。 源极磁控管是非常不平衡的，并且具有足够的尺寸以将不平衡磁场投射到晶片以增加电离概率。 通过使用与源磁控管一起旋转但是朝向旋转中心放置的辅助磁体系统来增加溅射蚀刻均匀性。 它可以是较大的，几乎平衡的辅助磁控管，其外极性与源极磁控管或该极性的磁体阵列的极性匹配。 集成工艺包括难熔金属及其氮化物的定向沉积，溅射蚀刻和闪蒸沉积。

公开(公告)号：US08557094B2

公开(公告)日：2013-10-15

申请号：US11689720

申请日：2007-03-22

申请人： Xianmin Tang ,  Hua Chung ,  Rongjun Wang ,  Tza-Jing Gung ,  Praburam Gopalraja ,  Jick Yu ,  Hong Yang

发明人： Xianmin Tang ,  Hua Chung ,  Rongjun Wang ,  Tza-Jing Gung ,  Praburam Gopalraja ,  Jick Yu ,  Hong Yang

IPC分类号： C23C14/34

CPC分类号： C23C14/0641 ,  C23C14/345 ,  C23C14/35 ,  H01J37/3408 ,  H01J37/3455

摘要： A plasma sputter chamber and process for sputtering ruthenium and tantalum at low pressure or with self-sustained sputtering (SSS). The source magnetron is strongly unbalanced and of sufficient size to project the unbalanced magnetic field toward the wafer to increase the ionization probability. Sputter etch uniformity is increased by the use of an auxiliary magnet system rotating with the source magnetron but placed towards the center of rotation. It may be a larger, nearly balanced auxiliary magnetron with an outer polarity matching that of the source magnetron or an array of magnets of that polarity. An integrated process includes a directional deposition of the refractory metal and its nitride, a sputter etch, and a flash deposition.

摘要翻译： 一种等离子体溅射室和用于在低压或自持溅射（SSS）下溅射钌和钽的工艺。 源极磁控管是非常不平衡的，并且具有足够的尺寸以将不平衡磁场投射到晶片以增加电离概率。 通过使用与源磁控管一起旋转但是朝向旋转中心放置的辅助磁体系统来增加溅射蚀刻均匀性。 它可以是较大的，几乎平衡的辅助磁控管，其外极性与源极磁控管或该极性的磁体阵列的极性匹配。 集成工艺包括难熔金属及其氮化物的定向沉积，溅射蚀刻和闪蒸沉积。

公开(公告)号：US20090087982A1

公开(公告)日：2009-04-02

申请号：US12240822

申请日：2008-09-29

申请人： RONGJUN WANG ,  Hua Chung ,  Jick M. Yu ,  Praburam Gopalraja

发明人： RONGJUN WANG ,  Hua Chung ,  Jick M. Yu ,  Praburam Gopalraja

IPC分类号： H01L21/4763

CPC分类号： H01L21/28562 ,  C23C16/04 ,  C23C16/18 ,  H01L21/76846 ,  H01L21/76849 ,  H01L21/76868 ,  H01L21/76871 ,  H01L2221/1089

摘要： Embodiments of the invention provide processes for selectively forming a ruthenium-containing film on a copper surface over exposed dielectric surfaces. Thereafter, a copper bulk layer may be deposited on the ruthenium-containing film. In one embodiment, a method for forming layers on a substrate is provided which includes positioning a substrate within a processing chamber, wherein the substrate contains a copper-containing surface and a dielectric surface, exposing the substrate to a ruthenium precursor to selectively form a ruthenium-containing film over the copper-containing surface while leaving exposed the dielectric surface, and depositing a copper bulk layer over the ruthenium-containing film.

摘要翻译： 本发明的实施方案提供了在暴露的电介质表面上在铜表面上选择性地形成含钌膜的方法。 此后，可以将铜本体层沉积在含钌膜上。 在一个实施例中，提供了一种用于在衬底上形成层的方法，其包括将衬底定位在处理室内，其中衬底包含含铜表面和电介质表面，将衬底暴露于钌前体以选择性地形成钌 同时留下电介质表面，并在含钌膜上沉积铜体积层。

公开(公告)号：US20080237029A1

公开(公告)日：2008-10-02

申请号：US11691302

申请日：2007-03-26

申请人： Xianmin TANG ,  Hua Chung ,  Rongjun Wang ,  Praburam Gopalraja ,  Jick M. Yu ,  Jenn Yue Wang

发明人： Xianmin TANG ,  Hua Chung ,  Rongjun Wang ,  Praburam Gopalraja ,  Jick M. Yu ,  Jenn Yue Wang

IPC分类号： C23C14/34

CPC分类号： C23C14/046 ,  C23C14/0036 ,  C23C14/0641 ,  C23C14/083 ,  H01L21/2855 ,  H01L21/76844 ,  H01L21/76846 ,  H01L21/76856 ,  H01L21/76868 ,  H01L23/53238 ,  H01L2924/0002 ,  H01L2924/00

摘要： A method and resultant produce of forming barrier layer based on ruthenium tantalum in a via or other vertical interconnect structure through a dielectric layer in a multi-level metallization. The RuTa layer in a RuTa/RuTaN bilayer, which may form discontinuous islands, is actively oxidized, preferably in an oxygen plasma, to thereby bridge the gaps between the islands. Alternatively, ruthenium tantalum oxide is reactive sputtered onto the RuTaN or directly onto the underlying dielectric by plasma sputtering a RuTa target in the presence of oxygen.

摘要翻译： 在多层金属化中通过介电层在通孔或其它垂直互连结构中形成基于钌钽的阻挡层的方法和所得产物。 可能形成不连续岛的RuTa / RuTaN双层中的RuTa层优选在氧等离子体中被有效氧化，从而桥接岛之间的间隙。 或者，通过在氧气存在下通过等离子体溅射RuTa靶，氧化钌钽氧化物反应性溅射到RuTaN上或直接沉积到下面的电介质上。

公开(公告)号：US07737028B2

公开(公告)日：2010-06-15

申请号：US12240822

申请日：2008-09-29

申请人： Rongjun Wang ,  Hua Chung ,  Jick M. Yu ,  Praburam Gopalraja

发明人： Rongjun Wang ,  Hua Chung ,  Jick M. Yu ,  Praburam Gopalraja

IPC分类号： H01L21/4763 ,  H01L21/44

CPC分类号： H01L21/28562 ,  C23C16/04 ,  C23C16/18 ,  H01L21/76846 ,  H01L21/76849 ,  H01L21/76868 ,  H01L21/76871 ,  H01L2221/1089

摘要： Embodiments of the invention provide processes for selectively forming a ruthenium-containing film on a copper surface over exposed dielectric surfaces. Thereafter, a copper bulk layer may be deposited on the ruthenium-containing film. In one embodiment, a method for forming layers on a substrate is provided which includes positioning a substrate within a processing chamber, wherein the substrate contains a copper-containing surface and a dielectric surface, exposing the substrate to a ruthenium precursor to selectively form a ruthenium-containing film over the copper-containing surface while leaving exposed the dielectric surface, and depositing a copper bulk layer over the ruthenium-containing film.

摘要翻译： 本发明的实施方案提供了在暴露的电介质表面上在铜表面上选择性地形成含钌膜的方法。 此后，可以将铜本体层沉积在含钌膜上。 在一个实施例中，提供了一种用于在衬底上形成层的方法，其包括将衬底定位在处理室内，其中衬底包含含铜表面和电介质表面，将衬底暴露于钌前体以选择性地形成钌 同时留下电介质表面，并在含钌膜上沉积铜体积层。

公开(公告)号：US07659204B2

公开(公告)日：2010-02-09

申请号：US11691302

申请日：2007-03-26

申请人： Xianmin Tang ,  Hua Chung ,  Rongjun Wang ,  Praburam Gopalraja ,  Jick M. Yu ,  Jenn Yue Wang

发明人： Xianmin Tang ,  Hua Chung ,  Rongjun Wang ,  Praburam Gopalraja ,  Jick M. Yu ,  Jenn Yue Wang

IPC分类号： H01L21/44

CPC分类号： C23C14/046 ,  C23C14/0036 ,  C23C14/0641 ,  C23C14/083 ,  H01L21/2855 ,  H01L21/76844 ,  H01L21/76846 ,  H01L21/76856 ,  H01L21/76868 ,  H01L23/53238 ,  H01L2924/0002 ,  H01L2924/00

摘要： A method and resultant produce of forming barrier layer based on ruthenium tantalum in a via or other vertical interconnect structure through a dielectric layer in a multi-level metallization. The RuTa layer in a RuTa/RuTaN bilayer, which may form discontinuous islands, is actively oxidized, preferably in an oxygen plasma, to thereby bridge the gaps between the islands. Alternatively, ruthenium tantalum oxide is reactive sputtered onto the RuTaN or directly onto the underlying dielectric by plasma sputtering a RuTa target in the presence of oxygen.

摘要翻译： 在多层金属化中通过介电层在通孔或其它垂直互连结构中形成基于钌钽的阻挡层的方法和所得产物。 可能形成不连续岛的RuTa / RuTaN双层中的RuTa层优选在氧等离子体中被有效氧化，从而桥接岛之间的间隙。 或者，通过在氧气存在下通过等离子体溅射RuTa靶，氧化钌钽氧化物反应性溅射到RuTaN上或直接沉积到下面的电介质上。

公开(公告)号：US08324095B2

公开(公告)日：2012-12-04

申请号：US12627977

申请日：2009-11-30

申请人： Hua Chung ,  Nirmalya Maity ,  Jick Yu ,  Roderick Craig Mosely ,  Mei Chang

发明人： Hua Chung ,  Nirmalya Maity ,  Jick Yu ,  Roderick Craig Mosely ,  Mei Chang

IPC分类号： H01L21/768

CPC分类号： H01L21/28562 ,  C23C16/34 ,  C23C16/4411 ,  C23C16/45504 ,  C23C16/45508 ,  C23C16/45512 ,  C23C16/45525 ,  C23C16/45544 ,  C23C16/45563 ,  C23C16/45582 ,  H01L21/02063 ,  H01L21/76805 ,  H01L21/76843 ,  H01L21/76844 ,  H01L21/76846 ,  H01L21/76862 ,  H01L21/76865 ,  H01L21/76871

摘要： A method and apparatus for depositing a tantalum nitride barrier layer is provided for use in an integrated processing tool. The tantalum nitride is deposited by atomic layer deposition. The tantalum nitride is removed from the bottom of features in dielectric layers to reveal the conductive material under the deposited tantalum nitride. Optionally, a tantalum layer may be deposited by physical vapor deposition after the tantalum nitride deposition. Optionally, the tantalum nitride deposition and the tantalum deposition may occur in the same processing chamber.

摘要翻译： 提供了一种用于沉积氮化钽阻挡层的方法和装置，用于集成处理工具中。 通过原子层沉积来沉积氮化钽。 从电介质层中的特征的底部去除氮化钽以露出沉积的氮化钽之下的导电材料。 任选地，可以在氮化钽沉积之后通过物理气相沉积来沉积钽层。 可选地，氮化钽沉积和钽沉积可以发生在相同的处理室中。