公开(公告)号：US08642468B2

公开(公告)日：2014-02-04

申请号：US13093710

申请日：2011-04-25

申请人： Seshadri Ganguli ,  Srinivas Gandikota ,  Yu Lei ,  Xinliang Lu ,  Sang Ho Yu ,  Hoon Kim ,  Paul F. Ma ,  Mei Chang ,  Maitreyee Mahajani ,  Patricia M. Liu

发明人： Seshadri Ganguli ,  Srinivas Gandikota ,  Yu Lei ,  Xinliang Lu ,  Sang Ho Yu ,  Hoon Kim ,  Paul F. Ma ,  Mei Chang ,  Maitreyee Mahajani ,  Patricia M. Liu

IPC分类号： H01L21/4763

CPC分类号： H01L21/28008 ,  C23C16/06 ,  C23C16/32 ,  C23C16/42 ,  C23C16/45542 ,  H01L21/28079 ,  H01L21/28088 ,  H01L21/28097 ,  H01L21/28562 ,  H01L21/76843 ,  H01L21/76871 ,  H01L21/823814 ,  H01L21/823842 ,  H01L29/495 ,  H01L29/4966

摘要： Embodiments of the invention generally provide methods for depositing metal-containing materials and compositions thereof. The methods include deposition processes that form metal, metal carbide, metal silicide, metal nitride, and metal carbide derivatives by a vapor deposition process, including thermal decomposition, CVD, pulsed-CVD, or ALD. In one embodiment, a method for processing a substrate is provided which includes depositing a dielectric material having a dielectric constant greater than 10, forming a feature definition in the dielectric material, depositing a work function material conformally on the sidewalls and bottom of the feature definition, and depositing a metal gate fill material on the work function material to fill the feature definition, wherein the work function material is deposited by reacting at least one metal-halide precursor having the formula MXY, wherein M is tantalum, hafnium, titanium, and lanthanum, X is a halide selected from the group of fluorine, chlorine, bromine, or iodine, and y is from 3 to 5.

摘要翻译： 本发明的实施方案通常提供沉积含金属材料及其组合物的方法。 所述方法包括通过包括热分解，CVD，脉冲CVD或ALD的气相沉积工艺形成金属，金属碳化物，金属硅化物，金属氮化物和金属碳化物衍生物的沉积工艺。 在一个实施例中，提供了一种用于处理衬底的方法，其包括沉积具有大于10的介电常数的介电材料，在电介质材料中形成特征定义，在功能定义的侧壁和底部上共同保存功函件材料 并且将金属浇注填充材料沉积在功函材料上以填充特征定义，其中通过使具有式MXY的至少一种金属卤化物前体反应沉积功函材料，其中M是钽，铪，钛和 镧，X是选自氟，氯，溴或碘的卤化物，y为3〜5。

公开(公告)号：US20110263115A1

公开(公告)日：2011-10-27

申请号：US13093710

申请日：2011-04-25

申请人： Seshadri Ganguli ,  Srinivas Gandikota ,  Yu Lei ,  Xinliang Lu ,  Sang Ho Yu ,  Hoon Kim ,  Paul F. Ma ,  Mei Chang ,  Maitreyee Mahajani ,  Patricia M. Liu

发明人： Seshadri Ganguli ,  Srinivas Gandikota ,  Yu Lei ,  Xinliang Lu ,  Sang Ho Yu ,  Hoon Kim ,  Paul F. Ma ,  Mei Chang ,  Maitreyee Mahajani ,  Patricia M. Liu

IPC分类号： H01L21/3205

CPC分类号： H01L21/28008 ,  C23C16/06 ,  C23C16/32 ,  C23C16/42 ,  C23C16/45542 ,  H01L21/28079 ,  H01L21/28088 ,  H01L21/28097 ,  H01L21/28562 ,  H01L21/76843 ,  H01L21/76871 ,  H01L21/823814 ,  H01L21/823842 ,  H01L29/495 ,  H01L29/4966

摘要： Embodiments of the invention generally provide methods for depositing metal-containing materials and compositions thereof. The methods include deposition processes that form metal, metal carbide, metal silicide, metal nitride, and metal carbide derivatives by a vapor deposition process, including thermal decomposition, CVD, pulsed-CVD, or ALD. In one embodiment, a method for processing a substrate is provided which includes depositing a dielectric material having a dielectric constant greater than 10, forming a feature definition in the dielectric material, depositing a work function material conformally on the sidewalls and bottom of the feature definition, and depositing a metal gate fill material on the work function material to fill the feature definition, wherein the work function material is deposited by reacting at least one metal-halide precursor having the formula MXY, wherein M is tantalum, hafnium, titanium, and lanthanum, X is a halide selected from the group of fluorine, chlorine, bromine, or iodine, and y is from 3 to 5.

摘要翻译： 本发明的实施方案通常提供沉积含金属材料及其组合物的方法。 所述方法包括通过包括热分解，CVD，脉冲CVD或ALD的气相沉积工艺形成金属，金属碳化物，金属硅化物，金属氮化物和金属碳化物衍生物的沉积工艺。 在一个实施例中，提供了一种用于处理衬底的方法，其包括沉积具有大于10的介电常数的介电材料，在电介质材料中形成特征定义，在功能定义的侧壁和底部上共同保存功函件材料 并且将金属浇注填充材料沉积在功函材料上以填充特征定义，其中通过使具有式MXY的至少一种金属卤化物前体反应沉积功函材料，其中M是钽，铪，钛和 镧，X是选自氟，氯，溴或碘的卤化物，y为3〜5。

公开(公告)号：US20140017408A1

公开(公告)日：2014-01-16

申请号：US13930194

申请日：2013-06-28

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

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

IPC分类号： C23C18/00

CPC分类号： C23C18/00 ,  C23C16/08 ,  C23C16/18 ,  C23C16/45527 ,  C23C16/45534 ,  C23C16/45553

摘要： Provided are methods of depositing films comprising alloys of aluminum, which may be suitable as N-metal films. Certain methods comprise exposing a substrate surface to a metal halide precursor comprising a metal halide selected from TiCl4, TaCl5 and HfCl4 to provide a metal halide at the substrate surface; purging metal halide; exposing the substrate surface to an alkyl aluminum precursor comprising one or more of dimethyaluminum hydride, diethylhydridoaluminum, methyldihydroaluminum, and an alkyl aluminum hydrides of the formula [(CxHy)3-aAlHa]n, wherein x has a value of 1 to 3, y has a value of 2x+2, a has a value of 1 to 2, and n has a value of 1 to 4; and exposing the substrate surface to an alane-containing precursor comprising one or more of dimethylethylamine alane, methylpyrrolidinealane, di(methylpyrolidine)alane, and trimethyl amine alane borane. Other methods comprise exposing a substrate surface to a metal precursor and trimethyl amine alane borane.

摘要翻译： 提供了沉积包括铝合金的膜的方法，其可以适合作为N-金属膜。 某些方法包括将衬底表面暴露于包含选自TiCl 4，TaCl 5和HfCl 4的金属卤化物的金属卤化物前体，以在衬底表面提供金属卤化物; 清洗金属卤化物; 将基材表面暴露于包含一种或多种二氢化铝氢化物，二乙基氢化铝，甲基二氢铝和式[（C x H y）3-a AlHa] n的烷基铝氢化物的烷基铝前体，其中x具有1至3的值，y 具有2x + 2的值，a具有1至2的值，并且n具有1至4的值; 并将基材表面暴露于含有二甲基乙基胺丙烷，甲基吡咯烷烃，二（甲基吡咯烷）甲烷和三甲基胺丙烷硼烷中的一种或多种的含Alane的前体。 其他方法包括将基底表面暴露于金属前体和三甲基胺丙烷硼烷。

公开(公告)号：US09269584B2

公开(公告)日：2016-02-23

申请号：US13525610

申请日：2012-06-18

申请人： Seshadri Ganguli ,  Xinliang Lu ,  Atif Noori ,  Maitreyee Mahajani ,  Shih Chung Chen ,  Mei Chang

发明人： Seshadri Ganguli ,  Xinliang Lu ,  Atif Noori ,  Maitreyee Mahajani ,  Shih Chung Chen ,  Mei Chang

IPC分类号： H01L21/44 ,  H01L21/28 ,  H01L29/49 ,  H01L21/02

CPC分类号： H01L21/28088 ,  H01L21/02697 ,  H01L29/4966

摘要： Provided are methods of depositing N-Metals onto a substrate. Methods include first depositing an initiation layer. The initiation layer may comprise or consist of cobalt, tantalum, nickel, titanium or TaAlC. These initiation layers can be used to deposit TaCx.

摘要翻译： 提供了将N-金属沉积到基底上的方法。 方法包括首先沉积起始层。 起始层可以包括钴，钽，镍，钛或TaAlC。 这些起始层可用于沉积TaCx。

公开(公告)号：US08592305B2

公开(公告)日：2013-11-26

申请号：US13296715

申请日：2011-11-15

申请人： Xinliang Lu ,  Seshadri Ganguli ,  Shih Chung Chen ,  Atif Noori ,  Maitreyee Mahajani ,  Mei Chang

发明人： Xinliang Lu ,  Seshadri Ganguli ,  Shih Chung Chen ,  Atif Noori ,  Maitreyee Mahajani ,  Mei Chang

IPC分类号： H01L21/4763

CPC分类号： H01L21/28088 ,  H01L29/4966

摘要： Provided are methods of providing aluminum-doped TaSix films. Doping TaSix films allows for the tuning of the work function value to make the TaSix film better suited as an N-metal for NMOS applications. One such method relates to soaking a TaSix film with an aluminum-containing compound. Another method relates to depositing a TaSix film, soaking with an aluminum-containing compound, and repeating for a thicker film. A third method relates to depositing an aluminum-doped TaSix film using tantalum, aluminum and silicon precursors.

摘要翻译： 提供了提供掺铝的TaSix膜的方法。 掺杂TaSix薄膜允许调整功函数值，使TaSix薄膜更适合作为NMOS应用的N金属。 一种这样的方法涉及用含铝化合物浸泡TaSix膜。 另一种方法涉及沉积TaSix膜，用含铝化合物浸泡并重复较厚的膜。 第三种方法涉及使用钽，铝和硅前体沉积掺铝的TaSix膜。

公开(公告)号：US20130122697A1

公开(公告)日：2013-05-16

申请号：US13296715

申请日：2011-11-15

申请人： Xinliang Lu ,  Seshadri Ganguli ,  Michael S. Chen ,  Atif Noori ,  Shih Chung Chen ,  Maitreyee Mahajani ,  Mei Chang

发明人： Xinliang Lu ,  Seshadri Ganguli ,  Michael S. Chen ,  Atif Noori ,  Shih Chung Chen ,  Maitreyee Mahajani ,  Mei Chang

IPC分类号： H01L21/28 ,  H01B1/02

CPC分类号： H01L21/28088 ,  H01L29/4966

摘要： Provided are methods of providing aluminum-doped TaSix films. Doping TaSix films allows for the tuning of the work function value to make the TaSix film better suited as an N-metal for NMOS applications. One such method relates to soaking a TaSix film with an aluminum-containing compound. Another method relates to depositing a TaSix film, soaking with an aluminum-containing compound, and repeating for a thicker film. A third method relates to depositing an aluminum-doped TaSix film using tantalum, aluminum and silicon precursors.

公开(公告)号：US20120322262A1

公开(公告)日：2012-12-20

申请号：US13525610

申请日：2012-06-18

申请人： Seshadri Ganguli ,  Xinliang Lu ,  Atif Noori ,  Maitreyee Mahajani ,  Shih Chung Chen ,  Mei Chang

发明人： Seshadri Ganguli ,  Xinliang Lu ,  Atif Noori ,  Maitreyee Mahajani ,  Shih Chung Chen ,  Mei Chang

IPC分类号： H01L21/28

CPC分类号： H01L21/28088 ,  H01L21/02697 ,  H01L29/4966

摘要： Provided are methods of depositing N-Metals onto a substrate. Methods include first depositing an initiation layer. The initiation layer may comprise or consist of cobalt, tantalum, nickel, titanium or TaAlC. These initiation layers can be used to deposit TaCx.

摘要翻译： 提供了将N-金属沉积到基底上的方法。 方法包括首先沉积起始层。 起始层可以包括钴，钽，镍，钛或TaAlC。 这些起始层可用于沉积TaCx。

公开(公告)号：US08895443B2

公开(公告)日：2014-11-25

申请号：US13525604

申请日：2012-06-18

申请人： Seshadri Ganguli ,  Xinliang Lu ,  Atif Noori ,  Maitreyee Mahajani ,  Shih Chung Chen ,  Mei Chang

发明人： Seshadri Ganguli ,  Xinliang Lu ,  Atif Noori ,  Maitreyee Mahajani ,  Shih Chung Chen ,  Mei Chang

IPC分类号： H01L21/44 ,  H01L21/28

CPC分类号： H01L21/28088

摘要： Provided are methods of depositing N-Metals onto a substrate. Some methods comprise providing an initiation layer of TaM or TiM layer on a substrate, wherein M is selected from aluminum, carbon, noble metals, gallium, silicon, germanium and combinations thereof; and exposing the substrate having the TaM or TiM layer to a treatment process comprising soaking the surface of the substrate with a reducing agent to provided a treated initiation layer.

摘要翻译： 提供了将N-金属沉积到基底上的方法。 一些方法包括在衬底上提供TaM或TiM层的起始层，其中M选自铝，碳，贵金属，镓，硅，锗及其组合; 以及将具有TaM或TiM层的衬底暴露于包括用还原剂浸泡衬底的表面以提供经处理的起始层的处理工艺。

公开(公告)号：US20120322250A1

公开(公告)日：2012-12-20

申请号：US13525604

申请日：2012-06-18

申请人： Seshadri Ganguli ,  Xinliang Lu ,  Atif Noori ,  Maitreyee Mahajani ,  Shih Chung Chen ,  Mei Chang

发明人： Seshadri Ganguli ,  Xinliang Lu ,  Atif Noori ,  Maitreyee Mahajani ,  Shih Chung Chen ,  Mei Chang

IPC分类号： H01L21/283

CPC分类号： H01L21/28088

摘要： Provided are methods of depositing N-Metals onto a substrate. Some methods comprise providing an initiation layer of TaM or TiM layer on a substrate, wherein M is selected from aluminum, carbon, noble metals, gallium, silicon, germanium and combinations thereof; and exposing the substrate having the TaM or TiM layer to a treatment process comprising soaking the surface of the substrate with a reducing agent to provided a treated initiation layer.

摘要翻译： 提供了将N-金属沉积到基底上的方法。 一些方法包括在衬底上提供TaM或TiM层的起始层，其中M选自铝，碳，贵金属，镓，硅，锗及其组合; 以及将具有TaM或TiM层的衬底暴露于包括用还原剂浸泡衬底的表面以提供经处理的起始层的处理工艺。

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。