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    Method of integrating metal-containing films into semiconductor devices
    1.
    发明授权
    Method of integrating metal-containing films into semiconductor devices 失效
    将含金属膜整合到半导体器件中的方法

    公开(公告)号：US07674710B2

    公开(公告)日：2010-03-09

    申请号：US11561810

    申请日：2006-11-20

    申请人： Shigeo Ashigaki ,  Hideaki Yamasaki ,  Tomoyuki Sakoda ,  Mikio Suzuki ,  Genji Nakamura ,  Gert Leusink

    发明人： Shigeo Ashigaki ,  Hideaki Yamasaki ,  Tomoyuki Sakoda ,  Mikio Suzuki ,  Genji Nakamura ,  Gert Leusink

    IPC分类号： H01L21/4763

    CPC分类号： H01L21/28079 ,  H01L29/4958 ,  H01L29/513 ,  H01L29/518

    摘要： A method for integrating a metal-containing film in a semiconductor device, for example a gate stack. In one embodiment, the method includes providing a substrate in a process chamber, depositing the tungsten-containing film on the substrate at a first substrate temperature by exposing the substrate to a deposition gas containing a tungsten carbonyl precursor, heat treating the tungsten-containing film at a second substrate temperature greater than the first substrate temperature to remove carbon monoxide gas from the tungsten-containing film, and forming a barrier layer on the heat treated tungsten-containing film. Examples of tungsten-containing films include W, WN, WSi, and WC. Additional embodiments include depositing metal-containing films containing Ni, Mo, Co, Rh, Re, Cr, or Ru from the corresponding metal carbonyl precursors.

    摘要翻译： 一种用于将含金属膜整合在半导体器件例如栅极堆叠中的方法。 在一个实施例中，该方法包括在处理室中提供衬底，通过将衬底暴露于含有羰基钨前体的沉积气体，在第一衬底温度下将含钨膜沉积在衬底上，热处理含钨膜 在大于第一衬底温度的第二衬底温度下从含钨膜中除去一氧化碳气体，并在热处理的含钨膜上形成阻挡层。 含钨膜的实例包括W，WN，WSi和WC。 另外的实施方案包括从相应的金属羰基前体沉积含有Ni，Mo，Co，Rh，Re，Cr或Ru的含金属膜。

    METHOD OF INTEGRATING METAL-CONTAINING FILMS INTO SEMICONDUCTOR DEVICES
    2.
    发明申请
    METHOD OF INTEGRATING METAL-CONTAINING FILMS INTO SEMICONDUCTOR DEVICES 失效
    将含金属膜整合到半导体器件中的方法

    公开(公告)号：US20080119033A1

    公开(公告)日：2008-05-22

    申请号：US11561810

    申请日：2006-11-20

    申请人： Shigeo Ashigaki ,  Hideaki Yamasaki ,  Tomoyuki Sakoda ,  Mikio Suzuki ,  Genji Nakamura ,  Gert Leusink

    发明人： Shigeo Ashigaki ,  Hideaki Yamasaki ,  Tomoyuki Sakoda ,  Mikio Suzuki ,  Genji Nakamura ,  Gert Leusink

    IPC分类号： H01L21/28

    CPC分类号： H01L21/28079 ,  H01L29/4958 ,  H01L29/513 ,  H01L29/518

    摘要： A method for integrating a metal-containing film in a semiconductor device, for example a gate stack. In one embodiment, the method includes providing a substrate in a process chamber, depositing the tungsten-containing film on the substrate at a first substrate temperature by exposing the substrate to a deposition gas containing a tungsten carbonyl precursor, heat treating the tungsten-containing film at a second substrate temperature greater than the first substrate temperature to remove carbon monoxide gas from the tungsten-containing film, and forming a barrier layer on the heat treated tungsten-containing film. Examples of tungsten-containing films include W, WN, WSi, and WC. Additional embodiments include depositing metal-containing films containing Ni, Mo, Co, Rh, Re, Cr, or Ru from the corresponding metal carbonyl precursors.

    摘要翻译： 一种用于将含金属膜整合在半导体器件例如栅极堆叠中的方法。 在一个实施例中，该方法包括在处理室中提供衬底，通过将衬底暴露于含有羰基钨前体的沉积气体，在第一衬底温度下将含钨膜沉积在衬底上，热处理含钨膜 在大于第一衬底温度的第二衬底温度下从含钨膜中除去一氧化碳气体，并在热处理的含钨膜上形成阻挡层。 含钨膜的实例包括W，WN，WSi和WC。 另外的实施方案包括从相应的金属羰基前体沉积含有Ni，Mo，Co，Rh，Re，Cr或Ru的含金属膜。

    Deposition of ruthenium metal layers in a thermal chemical vapor deposition process
    3.
    发明申请
    Deposition of ruthenium metal layers in a thermal chemical vapor deposition process 审中-公开
    在热化学气相沉积工艺中沉积钌金属层

    公开(公告)号：US20060068098A1

    公开(公告)日：2006-03-30

    申请号：US10949803

    申请日：2004-09-27

    申请人： Hideaki Yamasaki ,  Yumiko Kawano ,  Gert Leusink

    发明人： Hideaki Yamasaki ,  Yumiko Kawano ,  Gert Leusink

    IPC分类号： C23C16/00

    CPC分类号： H01L21/76843 ,  C23C16/16 ,  H01L21/28556 ,  H01L21/76873

    摘要： A method for depositing a Ru metal layer on a substrate is presented. The method includes providing a substrate in a process chamber, introducing a process gas in the process chamber in which the process gas comprises a carrier gas, a ruthenium-carbonyl precursor, and hydrogen. The method further includes depositing a Ru metal layer on the substrate by a thermal chemical vapor deposition process. In one embodiment of the invention, the ruthenium-carbonyl precursor can contain Ru3(CO)12. and the Ru metal layer can be deposited at a substrate temperature resulting in the Ru metal layer having predominantly Ru(002) crystallographic orientation.

    摘要翻译： 介绍了一种在衬底上沉积Ru金属层的方法。 该方法包括在处理室中提供衬底，在工艺气体中引入工艺气体，其中工艺气体包括载气，羰基钌前体和氢。 该方法还包括通过热化学气相沉积工艺在基底上沉积Ru金属层。 在本发明的一个实施方案中，羰基钌前驱体可含有Ru 3（CO）12。 并且Ru金属层可以在衬底温度下沉积，导致Ru金属层主要具有Ru（002）晶体取向。

    Method of forming a tantalum-containing gate electrode structure
    7.
    发明申请
    Method of forming a tantalum-containing gate electrode structure 失效
    形成含钽栅电极结构的方法

    公开(公告)号：US20050227441A1

    公开(公告)日：2005-10-13

    申请号：US10830804

    申请日：2004-03-31

    申请人： Kazuhito Nakamura ,  Hideaki Yamasaki ,  Yumiko Kawano ,  Gert Leusink ,  Fenton McFeely ,  John Yurkas ,  Vijay Narayanan

    发明人： Kazuhito Nakamura ,  Hideaki Yamasaki ,  Yumiko Kawano ,  Gert Leusink ,  Fenton McFeely ,  John Yurkas ,  Vijay Narayanan

    IPC分类号： H01L21/28 ,  H01L29/49 ,  H01L29/51 ,  H01L21/336 ,  C30B1/00 ,  H01L21/20 ,  H01L21/3205 ,  H01L21/36 ,  H01L21/44 ,  H01L21/4763

    CPC分类号： H01L21/28088 ,  H01L21/28194 ,  H01L29/4966 ,  H01L29/51 ,  H01L29/517

    摘要： A method for forming a tantalum-containing gate electrode structure by providing a substrate having a high-k dielectric layer thereon in a process chamber and forming a tantalum-containing layer on the high-k dielectric layer in a thermal chemical vapor deposition process by exposing the substrate to a process gas containing TAIMATA (Ta(N(CH3)2)3(NC(C2H5)(CH3)2)) precursor gas. In one embodiment of the invention, the tantalum-containing layer can include a TaSiN layer formed from a process gas containing TAIMATA precursor gas, a silicon containing gas, and optionally a nitrogen-containing gas. In another embodiment of the invention, a TaN layer is formed on the TaSiN layer. The TaN layer can be formed from a process gas containing TAIMATA precursor gas and optionally a nitrogen-containing gas. A computer readable medium executable by a processor to cause a processing system to perform the method and a processing system for forming a tantalum-containing gate electrode structure are also provided.

    摘要翻译： 一种用于形成含钽栅电极结构的方法，其通过在处理室中提供其上具有高k电介质层的衬底，并在热化学气相沉积工艺中通过暴露在高k电介质层上形成含钽层 将衬底加工成含有TAIMATA（Ta（N（CH 3）2）3）（NC（C 2）2）的工艺气体， （CH 3）2））前体气体。 在本发明的一个实施方案中，含钽层可以包括由含有TAIMATA前体气体，含硅气体和任选的含氮气体的工艺气体形成的TaSiN层。 在本发明的另一实施例中，在TaSiN层上形成TaN层。 TaN层可以由含有TAIMATA前体气体和任选的含氮气体的工艺气体形成。 还提供了可由处理器执行以使处理系统执行该方法的计算机可读介质和用于形成含钽栅电极结构的处理系统。

    Low-pressure deposition of metal layers from metal-carbonyl precursors
    8.
    发明申请
    Low-pressure deposition of metal layers from metal-carbonyl precursors 有权
    金属 - 羰基前驱体金属层的低压沉积

    公开(公告)号：US20050070100A1

    公开(公告)日：2005-03-31

    申请号：US10673908

    申请日：2003-09-30

    申请人： Hideaki Yamasaki ,  Tsukasa Matsuda ,  Atsushi Gomi ,  Tatsuo Hatano ,  Masahito Sugiura ,  Yumiko Kawano ,  Gert Leusink ,  Fenton McFeely ,  Sandra Malhotra

    发明人： Hideaki Yamasaki ,  Tsukasa Matsuda ,  Atsushi Gomi ,  Tatsuo Hatano ,  Masahito Sugiura ,  Yumiko Kawano ,  Gert Leusink ,  Fenton McFeely ,  Sandra Malhotra

    IPC分类号： C23C16/16 ,  C23C16/44 ,  H01L21/285 ,  H01L21/44

    CPC分类号： C23C16/16 ,  H01L21/28556

    摘要： A method for depositing metal layers on semiconductor substrates by a thermal chemical vapor deposition (TCVD) process includes introducing a process gas containing a metal carbonyl precursor in a process chamber and depositing a metal layer on a substrate. The TCVD process utilizes a short residence time for the gaseous species in the processing zone above the substrate to form a low-resistivity metal layer. In one embodiment of the invention, the metal carbonyl precursor can be selected from at least one of W(CO)6, Ni(CO)4, Mo(CO)6, Co2(CO)8, Rh4(CO)12, Re2(CO)10, Cr(CO)6, and Ru3(CO)12 precursors. In another embodiment of the invention, a method is provided for depositing low-resistivity W layers at substrate temperatures below about 500° C., by utilizing a residence time less than about 120 msec.

    摘要翻译： 通过热化学气相沉积（TCVD）方法在金属层上沉积金属层的方法包括在处理室中引入含有羰基金属前驱体的工艺气体并在基底上沉积金属层。 TCVD工艺利用在衬底上方的处理区域中的气态物质的短暂停留时间以形成低电阻率金属层。 在本发明的一个实施方案中，金属羰基前体可以选自W（CO）6，Ni（CO）4，Mo（CO）6，Co 2（CO）8，Rh 4（CO）12，Re 2 （CO）10，Cr（CO）6和Ru 3（CO）12前体）。 在本发明的另一个实施例中，提供了一种通过利用小于约120毫秒的停留时间在低于约500℃的衬底温度下沉积低电阻W层的方法。