公开(公告)号：US07867914B2

公开(公告)日：2011-01-11

申请号：US11770735

申请日：2007-06-29

申请人： Ming Xi ,  Michael Yang ,  Hui Zhang

发明人： Ming Xi ,  Michael Yang ,  Hui Zhang

IPC分类号： H01L21/44 ,  H01L21/469

CPC分类号： H01L21/76846 ,  H01L21/28562 ,  H01L28/75 ,  H01L28/84 ,  H01L28/90

摘要： An apparatus and method for forming an integrated barrier layer on a substrate is described. The integrated barrier layer comprises at least a first refractory metal layer and a second refractory metal layer. The integrated barrier layer is formed using a dual-mode deposition process comprising a chemical vapor deposition (CVD) step and a cyclical deposition step. The dual-mode deposition process may be performed in a single process chamber.

摘要翻译： 描述了在基板上形成集成阻挡层的装置和方法。 整合的阻挡层至少包括第一难熔金属层和第二难熔金属层。 使用包括化学气相沉积（CVD）步骤和循环沉积步骤的双模式沉积工艺形成集成阻挡层。 双模式沉积工艺可以在单个处理室中进行。

公开(公告)号：US20080014352A1

公开(公告)日：2008-01-17

申请号：US11770735

申请日：2007-06-29

申请人： MING XI ,  Michael Yang ,  Hui Zhang

发明人： MING XI ,  Michael Yang ,  Hui Zhang

IPC分类号： C23C16/00

CPC分类号： H01L21/76846 ,  H01L21/28562 ,  H01L28/75 ,  H01L28/84 ,  H01L28/90

摘要： An apparatus and method for forming an integrated barrier layer on a substrate is described. The integrated barrier layer comprises at least a first refractory metal layer and a second refractory metal layer. The integrated barrier layer is formed using a dual-mode deposition process comprising a chemical vapor deposition (CVD) step and a cyclical deposition step. The dual-mode deposition process may be performed in a single process chamber.

摘要翻译： 描述了在基板上形成集成阻挡层的装置和方法。 整合的阻挡层至少包括第一难熔金属层和第二难熔金属层。 使用包括化学气相沉积（CVD）步骤和循环沉积步骤的双模式沉积工艺形成集成阻挡层。 双模式沉积工艺可以在单个处理室中进行。

公开(公告)号：US20050008779A1

公开(公告)日：2005-01-13

申请号：US10913888

申请日：2004-08-06

申请人： Michael Yang ,  Hyungsuk Yoon ,  Hui Zhang ,  Hongbin Fang ,  Ming Xi

发明人： Michael Yang ,  Hyungsuk Yoon ,  Hui Zhang ,  Hongbin Fang ,  Ming Xi

IPC分类号： C23C16/44 ,  C23C16/455 ,  C23C16/00

CPC分类号： C23C16/45544 ,  C23C16/45531 ,  C23C16/45561

摘要： Embodiments of the present invention relate to an apparatus and method of cyclical deposition utilizing three or more precursors in which delivery of at least two of the precursors to a substrate structure at least partially overlap. One embodiment of depositing a ternary material layer over a substrate structure comprises providing at least one cycle of gases to deposit a ternary material layer. One cycle comprises introducing a pulse of a first precursor, introducing a pulse of a second precursor, and introducing a pulse of a third precursor in which the pulse of the second precursor and the pulse of the third precursor at least partially overlap. In one aspect, the ternary material layer includes, but is not limited to, tungsten boron silicon (WBxSiy), titanium silicon nitride (TiSixNy), tantalum silicon nitride (TaSixNy), silicon oxynitride (SiOxNy), and hafnium silicon oxide (HfSixOy). In one aspect, the composition of the ternary material layer may be tuned by changing the flow ratio of the second precursor to the third precursor between cycles.

摘要翻译： 本发明的实施方案涉及利用三种或更多种前体的循环沉积的装置和方法，其中至少两种前体至少部分重叠的衬底结构。 在衬底结构上沉积三元材料层的一个实施例包括提供至少一个循环的气体以沉积三元材料层。 一个周期包括引入第一前体的脉冲，引入第二前体的脉冲，以及引入第三前体的脉冲，其中第二前体的脉冲和第三前体的脉冲至少部分重叠。 在一个方面，三元材料层包括但不限于钨硼硅（WBxSiy），氮化硅钛（TiSixNy），氮化钽（TaSixNy），氧氮化硅（SiOxNy）和氧化铪铪（HfSixOy） 。 在一个方面，三元材料层的组成可以通过在循环之间改变第二前体与第三前体的流动比来调节。

公开(公告)号：US20110100295A1

公开(公告)日：2011-05-05

申请号：US12987962

申请日：2011-01-10

申请人： Ming Xi ,  Michael Yang ,  Hui Zhang

发明人： Ming Xi ,  Michael Yang ,  Hui Zhang

IPC分类号： C23C16/52 ,  C23C16/455

CPC分类号： H01L21/76846 ,  H01L21/28562 ,  H01L28/75 ,  H01L28/84 ,  H01L28/90

摘要： An apparatus for processing a substrate is provided. The apparatus includes a process chamber, and a dual-mode gas distribution plate disposed within the process chamber. The dual-mode gas distribution plate comprises a first gas distribution zone disposed in a center of the gas distribution plate, and a second gas distribution zone surrounding the first gas distribution zone, the second gas distribution zone being fluidly isolated from the first gas distribution zone, wherein the first gas distribution zone is coupled to a valve system to deliver sequential pulses of a first gas to the first gas distribution zone to perform a cyclical deposition process, and the second gas distribution zone is in communication with a flow controller to deliver a second gas to perform a chemical vapor deposition process.

摘要翻译： 提供了一种用于处理衬底的设备。 该装置包括处理室和设置在处理室内的双模气体分配板。 双模式气体分配板包括设置在气体分配板的中心的第一气体分配区和围绕第一气体分配区的第二气体分配区，第二气体分配区与第一气体分配区流体隔离 ，其中所述第一气体分配区域联接到阀系统以将第一气体的顺序脉冲输送到所述第一气体分配区域以执行循环沉积过程，并且所述第二气体分配区域与流量控制器连通以递送 第二气体进行化学气相沉积工艺。

公开(公告)号：US07279432B2

公开(公告)日：2007-10-09

申请号：US10414271

申请日：2003-04-15

申请人： Ming Xi ,  Michael Yang ,  Hui Zhang

发明人： Ming Xi ,  Michael Yang ,  Hui Zhang

IPC分类号： H01L21/44 ,  H01L21/469

CPC分类号： H01L21/76846 ,  H01L21/28562 ,  H01L28/75 ,  H01L28/84 ,  H01L28/90

摘要： An apparatus and method for forming an integrated barrier layer on a substrate is described. The integrated barrier layer comprises at least a first refractory metal layer and a second refractory metal layer. The integrated barrier layer is formed using a dual-mode deposition process comprising a chemical vapor deposition (CVD) step and a cyclical deposition step. The dual-mode deposition process may be performed in a single process chamber.

摘要翻译： 描述了在基板上形成集成阻挡层的装置和方法。 整合的阻挡层至少包括第一难熔金属层和第二难熔金属层。 使用包括化学气相沉积（CVD）步骤和循环沉积步骤的双模式沉积工艺形成集成阻挡层。 双模式沉积工艺可以在单个处理室中进行。

公开(公告)号：US20070151861A1

公开(公告)日：2007-07-05

申请号：US11682005

申请日：2007-03-05

申请人： MING XI ,  Paul Smith ,  Ling Chen ,  Michael Yang ,  Mei Chang ,  Fusen Chen ,  Christophe Marcadal ,  Jenny Lin

发明人： MING XI ,  Paul Smith ,  Ling Chen ,  Michael Yang ,  Mei Chang ,  Fusen Chen ,  Christophe Marcadal ,  Jenny Lin

IPC分类号： C23C28/00 ,  C23C28/02

CPC分类号： H01L21/76804 ,  C25D5/02 ,  H01L21/2855 ,  H01L21/28556 ,  H01L21/28562 ,  H01L21/76831 ,  H01L21/76843 ,  H01L21/76844 ,  H01L21/76846 ,  H01L21/76877 ,  H01L23/5226 ,  H01L23/53238 ,  H01L2924/0002 ,  H01L2924/00

摘要： Embodiments of the present invention provide a process sequence and related hardware for filling a patterned feature on a substrate with a metal, such as copper. The sequence comprises first forming a reliable barrier layer in the patterned feature to prevent diffusion of the metal into the dielectric layer through which the patterned feature is formed. One sequence comprises forming a generally conformal barrier layer over a patterned dielectric, etching the barrier layer at the bottom of the patterned feature, depositing a second barrier layer, and then filling the patterned feature with a metal, such as copper.

摘要翻译： 本发明的实施例提供了用金属（例如铜）在衬底上填充图案化特征的工艺顺序和相关硬件。 序列包括首先在图案化特征中形成可靠的阻挡层，以防止金属扩散到通过其形成图案化特征的电介质层。 一个序列包括在图案化电介质上形成大致共形的阻挡层，在图案化特征的底部蚀刻阻挡层，沉积第二阻挡层，然后用诸如铜的金属填充图案化的特征。

公开(公告)号：US20060075966A1

公开(公告)日：2006-04-13

申请号：US11146309

申请日：2005-06-06

申请人： Chen-An Chen ,  Avgerinos Gelatos ,  Michael Yang ,  Ming Xi ,  Mark Hytros

发明人： Chen-An Chen ,  Avgerinos Gelatos ,  Michael Yang ,  Ming Xi ,  Mark Hytros

IPC分类号： C23C16/00

CPC分类号： C23C16/06 ,  C23C16/34 ,  C23C16/42 ,  C23C16/452 ,  C23C16/4554 ,  C23C16/45544 ,  C23C16/45565 ,  C23C16/515 ,  H01J37/32082 ,  H01J37/3244 ,  H01L21/28556 ,  H01L21/28562 ,  H01L21/28568 ,  H01L21/3122 ,  H01L21/3127 ,  H01L21/76843

摘要： Embodiments of the present invention relate to an apparatus and method of plasma assisted deposition by generation of a plasma adjacent a processing region. One embodiment of the apparatus comprises a substrate processing chamber including a top shower plate, a power source coupled to the top shower plate, a bottom shower plate, and an insulator disposed between the top shower plate and the bottom shower plate. In one aspect, the power source is adapted to selectively provide power to the top shower plate to generate a plasma from the gases between the top shower plate and the bottom shower plate. In another embodiment, a power source is coupled to the top shower plate and the bottom shower plate to generate a plasma between the bottom shower plate and the substrate support. One embodiment of the method comprises performing in a single chamber one or more of the processes including, but not limited to, cyclical layer deposition, combined cyclical layer deposition and plasma-enhanced chemical vapor deposition; plasma-enhanced chemical vapor deposition; and/or chemical vapor deposition.

公开(公告)号：US20060040052A1

公开(公告)日：2006-02-23

申请号：US10418728

申请日：2003-04-18

申请人： Hongbin Fang ,  Hyungsuk Yoon ,  Ken Lai ,  Chi Young ,  Chao-Ming Huang ,  Ming Xi ,  Michael Yang ,  Hua Chung

发明人： Hongbin Fang ,  Hyungsuk Yoon ,  Ken Lai ,  Chi Young ,  Chao-Ming Huang ,  Ming Xi ,  Michael Yang ,  Hua Chung

IPC分类号： C23C16/00

CPC分类号： C23C16/06 ,  C23C16/02 ,  C23C16/0218 ,  C23C16/0281 ,  C23C16/045 ,  C23C16/08 ,  C23C16/16 ,  C23C16/45525

摘要： A method for forming a tungsten layer on a substrate surface is provided. In one aspect, the method includes positioning the substrate surface in a processing chamber and exposing the substrate surface to a soak. A nucleation layer is then deposited on the substrate surface in the same processing chamber by alternately pulsing a tungsten-containing compound and a reducing gas selected from a group consisting of silane, disilane, dichlorosilane and derivatives thereof. A tungsten bulk layer may then be deposited on the nucleation layer using cyclical deposition, chemical vapor deposition, or physical vapor deposition techniques.

摘要翻译： 提供了在基板表面上形成钨层的方法。 在一个方面，该方法包括将衬底表面定位在处理室中并将衬底表面暴露于浸泡。 然后通过交替地脉冲选择由硅烷，乙硅烷，二氯硅烷及其衍生物组成的组中的含钨化合物和还原气体，在相同的处理室中的基底表面上沉积成核层。 然后可以使用循环沉积，化学气相沉积或物理气相沉积技术在成核层上沉积钨体层。

公开(公告)号：US20060292864A1

公开(公告)日：2006-12-28

申请号：US11458852

申请日：2006-07-20

申请人： Michael Yang ,  Toshio Itoh ,  Ming Xi

发明人： Michael Yang ,  Toshio Itoh ,  Ming Xi

IPC分类号： H01L21/44

CPC分类号： C23C16/45531 ,  C23C16/06 ,  C23C16/34 ,  C23C16/42 ,  C23C16/452 ,  C23C16/45529 ,  C23C16/45542 ,  C23C16/45565 ,  C23C16/5096 ,  C23C16/515 ,  C23C16/54 ,  H01J37/32082 ,  H01J37/3244 ,  H01L21/02153 ,  H01L21/02271 ,  H01L21/0228 ,  H01L21/28556 ,  H01L21/28562 ,  H01L21/28568 ,  H01L21/3122 ,  H01L21/3127 ,  H01L21/76843 ,  H01L21/76846 ,  H01L21/76855 ,  H01L21/76856

摘要： In one embodiment, a method for forming a metal-containing material on a substrate is provided which includes forming a metal containing barrier layer on a substrate by a plasma-enhanced cyclical vapor deposition process, exposing the substrate to a soak process, and depositing a conductive material on the substrate by a second vapor deposition process. The substrate may be exposed to a silicon-containing compound (e.g., silane) during the soak process. In some examples, a metallic nitride layer may be deposited subsequent to the soak process and prior to the second vapor deposition process. In other examples, the metal containing barrier layer contains metallic titanium, the metallic nitride layer contains titanium nitride, and the conductive material contains tungsten or copper. The plasma-enhanced cyclical vapor deposition process may further include exposing the substrate to a nitrogen precursor, such as nitrogen, hydrogen, a nitrogen/hydrogen mixture, ammonia, hydrazine, or derivatives thereof.

摘要翻译： 在一个实施例中，提供了一种用于在衬底上形成含金属材料的方法，其包括通过等离子体增强循环气相沉积工艺在衬底上形成含金属的阻挡层，将衬底暴露于浸泡工艺，并沉积 通过第二气相沉积工艺在衬底上形成导电材料。 在浸泡过程期间，可将基底暴露于含硅化合物（例如硅烷）。 在一些实例中，金属氮化物层可以在浸泡工艺之后并在第二气相沉积工艺之前沉积。 在其他实例中，含金属阻挡层含有金属钛，金属氮化物层含有氮化钛，导电材料含有钨或铜。 等离子体增强的循环气相沉积方法还可以包括将底物暴露于氮前体，例如氮，氢，氮/氢混合物，氨，肼或其衍生物。

公开(公告)号：US20050277290A1

公开(公告)日：2005-12-15

申请号：US11151699

申请日：2005-06-13

申请人： Michael Yang ,  Toshio Itoh ,  Ming Xi

发明人： Michael Yang ,  Toshio Itoh ,  Ming Xi

IPC分类号： C23C16/06 ,  C23C16/34 ,  C23C16/42 ,  C23C16/44 ,  C23C16/452 ,  C23C16/455 ,  C23C16/515 ,  H01J37/32 ,  H01L21/285 ,  H01L21/312 ,  H01L21/768 ,  H01L21/4763 ,  H01L21/44

CPC分类号： C23C16/45531 ,  C23C16/06 ,  C23C16/34 ,  C23C16/42 ,  C23C16/452 ,  C23C16/45529 ,  C23C16/45542 ,  C23C16/45565 ,  C23C16/5096 ,  C23C16/515 ,  C23C16/54 ,  H01J37/32082 ,  H01J37/3244 ,  H01L21/02153 ,  H01L21/02271 ,  H01L21/0228 ,  H01L21/28556 ,  H01L21/28562 ,  H01L21/28568 ,  H01L21/3122 ,  H01L21/3127 ,  H01L21/76843 ,  H01L21/76846 ,  H01L21/76855 ,  H01L21/76856

摘要： Embodiments of the invention generally relate to an apparatus and method of integration of titanium and titanium nitride layers. One embodiment includes providing one or more cycles of a first set of compounds such as a titanium precursor and a reductant, providing one or more cycles of a second set of compounds such as the titanium precursor and a silicon precursor and providing one or more cycles of a third set of compounds such as the titanium precursor and a nitrogen precursor. Another embodiment includes depositing a titanium layer on a substrate, depositing a passivation layer containing titanium silicide, titanium silicon nitride or combinations thereof over the titanium layer and subsequently depositing a titanium nitride layer over the passivation layer. Still another embodiment comprises depositing a titanium layer on a substrate, soaking the titanium layer with a silicon precursor and subsequently depositing a titanium nitride layer thereon.

摘要翻译： 本发明的实施方案一般涉及钛和氮化钛层的集成的装置和方法。 一个实施方案包括提供第一组化合物例如钛前体和还原剂的一个或多个循环，提供第二组化合物例如钛前体和硅前体的一个或多个循环，并提供一个或多个循环的 第三组化合物如钛前体和氮前体。 另一实施例包括在衬底上沉积钛层，在钛层上沉积含有硅化钛，氮化钛或其组合的钝化层，随后在钝化层上沉积氮化钛层。 另一个实施例包括在衬底上沉积钛层，用钛前体浸泡钛层，随后在其上沉积氮化钛层。