公开(公告)号：WO2013153777A1

公开(公告)日：2013-10-17

申请号：PCT/JP2013/002296

申请日：2013-04-02

Applicant: 東京エレクトロン株式会社

Inventor： 松本　賢治 ,  濱田　龍文 ,  前川　薫

IPC: H01L21/768 ,  H01L21/31 ,  H01L21/316

CPC classification number: H01L23/53238 ,  C23C16/045 ,  C23C16/06 ,  C23C16/40 ,  C23C16/401 ,  C23C16/45525 ,  C23C16/45544 ,  C23C16/46 ,  C23C16/50 ,  C23C16/56 ,  H01L21/02142 ,  H01L21/02164 ,  H01L21/02175 ,  H01L21/02271 ,  H01L21/02274 ,  H01L21/0228 ,  H01L21/02321 ,  H01L21/02337 ,  H01L21/3105 ,  H01L21/67207 ,  H01L21/76814 ,  H01L21/76825 ,  H01L21/76826 ,  H01L21/76831 ,  H01L21/76843 ,  H01L21/76846 ,  H01L21/76855 ,  H01L21/76856 ,  H01L21/76864 ,  H01L2924/0002 ,  H01L2924/00

Abstract: 　凹部が形成された絶縁層上に金属元素含有層を形成する半導体装置の製造方法であって、凹部を含む絶縁層上に金属元素の酸化物を主成分とするオキサイド層を形成する工程と、還元雰囲気下でのアニールにより、オキサイド層をシリケート化して、金属元素の珪酸塩を主成分とするシリケート層を形成する工程と、を有することを特徴とする。

Abstract translation: 一种制造半导体器件的方法，其中在设置有凹部的绝缘层上形成含金属元素的层。 该半导体装置的制造方法的特征在于，在具有凹部的绝缘层上形成有主要由金属元素的氧化物构成的氧化物层的工序， 以及通过在还原气氛中退火将氧化物层转变为硅酸盐而形成主要由金属元素的硅酸盐形成的硅酸盐层的工序。

公开(公告)号：WO2013043512A1

公开(公告)日：2013-03-28

申请号：PCT/US2012/055608

申请日：2012-09-14

Applicant: TOKYO ELECTRON LIMITED ,  KIKUCHI, Yoshiyuki ,  TOKYO ELECTRON AMERICA, INC

Inventor： KIKUCHI, Yoshiyuki

IPC: H01L21/469

CPC classification number: H01L21/76801 ,  C23C14/20 ,  C23C14/5806 ,  C23C14/5873 ,  C23C16/22 ,  C23C16/45565 ,  C23C16/511 ,  H01L21/0212 ,  H01L21/02274 ,  H01L21/02362 ,  H01L21/76841 ,  H01L21/76855 ,  H01L21/76864

Abstract: A method of forming metal carbide barrier layers for fluorocarbon films in semiconductor devices is described. The method includes depositing a fluorocarbon film on a substrate and depositing a metal-containing layer on the fluorocarbon film at a first temperature, where the metal-containing layer reacts with the fluorocarbon film to form a metal fluoride layer at an interface between the metal-containing layer and the fluorocarbon film. The method further includes heat-treating the metal-containing layer at a second temperature that is greater than the first temperature, wherein the heat-treating the metal-containing layer removes fluorine from the metal fluoride layer by diffusion through the metal-containing layer and forms a metal carbide layer barrier layer at the interface between the metal-containing layer and the fluorocarbon film, and wherein the metal-containing layer survives the heat- treating at the second temperature without blistering or pealing.

Abstract translation: 描述了在半导体器件中形成氟碳膜的金属碳化物阻挡层的方法。 该方法包括在基片上沉积氟碳膜，并在第一温度下在氟碳膜上沉积含金属层，其中含金属层与碳氟化合物膜反应，在金属 - 含氟层和氟碳膜。 该方法还包括在大于第一温度的第二温度下对含金属层进行热处理，其中热处理含金属层通过扩散穿过含金属层从金属氟化物层除去氟， 在含金属层和氟碳膜之间的界面处形成金属碳化物层阻挡层，并且其中含金属层在第二温度下经受热处理而没有起泡或起泡。

公开(公告)号：WO2011010660A1

公开(公告)日：2011-01-27

申请号：PCT/JP2010/062242

申请日：2010-07-21

Applicant: 東京エレクトロン株式会社 ,  松本 賢治 ,  三好 秀典

Inventor： 松本　賢治 ,  三好　秀典

IPC: C23C16/44 ,  H01L21/205 ,  H01L21/28 ,  H01L21/285 ,  H01L21/31 ,  H01L21/316

CPC classification number: H01L21/0262 ,  C23C16/40 ,  C23C16/406 ,  C23C16/4404 ,  C23C16/45525 ,  H01L21/28556 ,  H01L21/68742 ,  H01L21/68785 ,  H01L21/76843 ,  H01L21/76855

Abstract: 　本発明は、真空引き可能になされた処理容器内で、有機金属原料ガスを用いて被処理体の表面に薄膜を形成するようにした成膜装置において、前記処理容器内の雰囲気に晒される部材の表面に、疎水層が設けられていることを特徴とする成膜装置である。

Abstract translation: 提供了一种用于形成膜的装置，其中在可以进行真空的处理容器内，使用有机金属材料气体在待处理物体的表面上形成薄膜，其中在表面上设置疏水层 的暴露于处理容器内的大气的构件。

公开(公告)号：WO2009134916A3

公开(公告)日：2010-02-04

申请号：PCT/US2009042153

申请日：2009-04-29

Applicant: APPLIED MATERIALS INC ,  GANGULI SESHADRI ,  YU SANG-HO ,  PHAN SEE-ENG ,  CHANG MEI ,  KHANDELWAL AMIT ,  HA HYOUNG-CHAN

Inventor： GANGULI SESHADRI ,  YU SANG-HO ,  PHAN SEE-ENG ,  CHANG MEI ,  KHANDELWAL AMIT ,  HA HYOUNG-CHAN

IPC: H01L21/205 ,  H01L21/336

CPC classification number: H01L21/68792 ,  C23C16/06 ,  C23C16/42 ,  H01L21/02063 ,  H01L21/28518 ,  H01L21/2855 ,  H01L21/28556 ,  H01L21/28562 ,  H01L21/76814 ,  H01L21/76843 ,  H01L21/76846 ,  H01L21/76855 ,  H01L29/665

Abstract: Embodiments of the invention described herein generally provide methods for forming cobalt silicide layers and metallic cobalt layers by using various deposition processes and annealing processes. In one embodiment, a method for forming a metallic silicide containing material on a substrate is provided which includes forming a metallic silicide material over or on a silicon-containing surface during a vapor deposition process by sequentially depositing a plurality of metallic silicide layers and silyl layers on the substrate, depositing a metallic capping layer over or on the metallic silicide material, heating the substrate during an annealing process, and depositing a metallic contact material over or on the barrier material. In one example, the metallic silicide layers and the metallic capping layer both contain cobalt. The cobalt silicide material may contain a silicon/cobalt atomic ratio of about 1.9 or greater, such as greater than about 2.0, or about 2.2 or greater.

Abstract translation: 本文描述的本发明的实施例通常提供通过使用各种沉积工艺和退火工艺形成钴硅化物层和金属钴层的方法。 在一个实施例中，提供了一种用于在衬底上形成含金属硅化物的材料的方法，该方法包括在气相沉积工艺期间，通过依次沉积多个金属硅化物层和甲硅烷基层，在含硅表面之上或之上形成金属硅化物材料 在衬底上，在金属硅化物材料上或之上沉积金属覆盖层，在退火过程期间加热衬底，以及在屏障材料上或之上沉积金属接触材料。 在一个实例中，金属硅化物层和金属覆盖层都含有钴。 钴硅化物材料可以含有约1.9或更大，例如大于约2.0，或约2.2或更大的硅/钴原子比。

公开(公告)号：WO2009087713A1

公开(公告)日：2009-07-16

申请号：PCT/JP2008/003522

申请日：2008-11-28

Applicant: パナソニック株式会社 ,  樋野村徹

Inventor： 樋野村徹

IPC: H01L21/768 ,  H01L23/522

CPC classification number: H01L23/485 ,  H01L21/76814 ,  H01L21/76843 ,  H01L21/76846 ,  H01L21/76855 ,  H01L21/76864 ,  H01L21/76867 ,  H01L21/76873 ,  H01L23/53238 ,  H01L2924/0002 ,  H01L2924/00

Abstract: 　半導体装置（１００）は、半導体基板（１０１）上に形成された金属含有化合物層（１０２）と、金属含有化合物層（１０２）上を含む半導体基板（１０１）上に形成された絶縁体膜（１０３）と、絶縁体膜（１０３）に、金属含有化合物層（１０２）に達するように形成されたコンタクトホール（１０４）と、コンタクトホール（１０４）に形成されたコンタクトプラグとを備える。更に、絶縁体膜（１０３）及び金属含有化合物層（１０２）のそれぞれとコンタクトプラグとの間に形成されたマンガン酸化物層（１１９）を備える。

Abstract translation: 公开了一种半导体器件（100），其包括形成在半导体衬底（101）上的含金属化合物层（102），形成在半导体衬底（101）上的绝缘膜（103），其包括含金属化合物 形成层（102），在绝缘膜（103）中形成为接触含金属化合物层（102）的接触孔（104）和形成在接触孔（104）中的接触插塞。 半导体器件（100）还包括在接触插塞和绝缘膜（103）和含金属化合物层（102）中的每一个之间形成的氧化锰层（119）。

公开(公告)号：WO2008149751A1

公开(公告)日：2008-12-11

申请号：PCT/JP2008/059828

申请日：2008-05-28

Applicant: 東京エレクトロン株式会社 ,  小島 康彦 ,  松本 賢治 ,  三好 秀典

Inventor： 小島 康彦 ,  松本 賢治 ,  三好 秀典

IPC: H01L21/3205 ,  H01L21/28 ,  H01L21/285 ,  H01L21/768 ,  H01L23/52

CPC classification number: H01L23/53238 ,  H01L21/76831 ,  H01L21/76843 ,  H01L21/76855 ,  H01L21/76862 ,  H01L21/76864 ,  H01L21/76867 ,  H01L21/76871 ,  H01L21/76877 ,  H01L23/53295 ,  H01L2924/0002 ,  H01L2924/00

Abstract: 　酸化物となり銅の拡散防止機能を発揮する自己形成バリア用の金属又はこの金属と銅との合金からなるシード層を、基板表面の層間絶縁膜上及びその凹部の内壁面に沿って形成する工程と、シード層を水素の活性種を用いて還元する工程と、シード層の還元後、凹部に銅を埋め込む工程と、銅の埋め込み後、シード層を構成する自己形成バリア用の金属を酸化してバリア層を形成すると共に余剰の自己形成バリア用の金属を銅の表面に析出させるために酸素雰囲気において基板を加熱処理する工程とを含み、シード層還元後、凹部に銅を埋め込むまでの間の基板が置かれる雰囲気を真空雰囲気又は不活性ガス雰囲気とする。

Abstract translation: 本发明提供了一种制造半导体器件的方法，包括形成由自形成阻挡金属或金属与铜合金形成的种子层的步骤，该铜被转化为氧化物以形成铜扩散防止功能， 在基板表面上并沿着其凹部的内壁表面的层间绝缘膜上，用活性种类的氢还原种子层的步骤，在种子层还原后，将铜 在凹入部分中，以及在嵌入铜之后，对构成种子层的自形成阻挡金属进行氧化以形成阻挡层并在氧气氛中加热衬底以在表面上沉积多余的自形成阻挡金属 的铜。 在这种情况下，在种子层的还原之后，将基板放置在真空气氛或惰性气体气氛中，直到铜嵌入到凹部中。

公开(公告)号：WO2008146879A1

公开(公告)日：2008-12-04

申请号：PCT/JP2008/059906

申请日：2008-05-29

Applicant: 東京エレクトロン株式会社 ,  国立大学法人東北大学 ,  松本 賢治 ,  保坂 重敏 ,  小池 淳一 ,  根石 浩司

Inventor： 松本 賢治 ,  保坂 重敏 ,  小池 淳一 ,  根石 浩司

IPC: H01L21/768 ,  H01L21/285 ,  H01L21/3205 ,  H01L23/52

CPC classification number: H01L23/53238 ,  H01L21/28556 ,  H01L21/76844 ,  H01L21/76855 ,  H01L21/76873 ,  H01L21/76883 ,  H01L23/53295 ,  H01L2924/0002 ,  H01L2924/00

Abstract: 　絶縁膜の表面および絶縁膜の凹部に沿ってシード層を成膜し、凹部に銅配線を埋め込んだ後、加熱によりバリア膜を形成すると共にシード層を構成する金属の余剰分を配線から除去する。この際、配線中における前記金属およびその酸化物の残留を抑えて、配線抵抗の上昇を抑える。 　凹部の底部に露出した銅からなる下層側導電路の表面において、前記銅の自然酸化物を還元するかまたは除去し、前記自然酸化物が還元または除去された基板に対し、銅よりも酸化傾向が高く、酸化物となって銅の拡散防止機能を発揮する自己形成バリア用の金属、またはこの金属と銅との合金からなるシード層を形成する。凹部に銅を埋め込んだ後に基板を加熱する。このことにより、前記自己形成バリア用の金属を酸化してバリア層を形成する。同時に、自己形成バリア用の金属の余剰分を、埋め込まれた銅の表面に析出させる。

Abstract translation: 在绝缘膜的表面上并且沿着绝缘膜的凹部形成种子层，并且在铜布线嵌入在凹部中之后，通过加热形成阻挡膜，并且形成用于形成种子的过量金属 层从布线中取出。 此时，残留在布线中的金属及其氧化物被抑制，并且抑制布线电阻的增加。 在凹部的底部露出的铜下层侧导电路径的表面，铜的天然氧化物被还原或除去。 在天然氧化物被还原或除去的基底上形成种子层。 种子层由自形成阻挡金属组成，其氧化倾向高于铜，并且具有防止铜被氧化扩散的作用，或者这种金属和铜的合金。 在将铜包埋在凹陷部分中之后加热衬底。 因此，通过氧化自形成阻挡金属形成阻挡层。同时，过度的自形成阻挡金属沉积在嵌入的铜的表面上。

公开(公告)号：WO2008076677A1

公开(公告)日：2008-06-26

申请号：PCT/US2007/086895

申请日：2007-12-08

Applicant: LAM RESEARCH CORPORATION ,  DORDI, Yezdi ,  BOYD, John ,  REDEKER, Fritz ,  THIE, William ,  ARUNAGIRI, Tiruchirapalli ,  YOON, Hyungsuk Alexander

Inventor： DORDI, Yezdi ,  BOYD, John ,  REDEKER, Fritz ,  THIE, William ,  ARUNAGIRI, Tiruchirapalli ,  YOON, Hyungsuk Alexander

IPC: H01L21/28

CPC classification number: C23C8/02 ,  C23C8/80 ,  C23C10/02 ,  C23C10/60 ,  C23C16/54 ,  C23C16/56 ,  C23C18/1601 ,  C23C18/1632 ,  C23C18/54 ,  C23C26/00 ,  C23C28/023 ,  C23C28/322 ,  C23C28/34 ,  C25D7/123 ,  C25D17/001 ,  H01L21/67161 ,  H01L21/67207 ,  H01L21/76855 ,  H01L21/76861 ,  H01L21/76862 ,  H01L21/76873

Abstract: This invention pertains to methods and systems for fabricating semiconductor devices. One aspect of the present invention is a method of depositing a gapfill copper layer onto barrier layer for semiconductor device metallization. In one embodiment, the method includes forming the barrier layer on a surface of a substrate and subjecting the barrier layer to a process condition so as to form a removable passivated surface on the barrier layer. The method further includes removing the passivated surface from the barrier layer and depositing the gapfill copper layer onto the barrier layer. Another aspect of the present invention is an integrated system for depositing a copper layer onto a barrier layer for semiconductor device metallization. In one embodiment, the integrated system comprises at least one process module configured for barrier layer deposition and passivated surface formation and at least one other process module configured for passivated surface removal and deposition of copper onto the barrier layer. The system further includes at least one transfer module coupled so that the substrate can be transferred between the modules substantially without exposure to an oxide-forming environment.

Abstract translation: 本发明涉及用于制造半导体器件的方法和系统。 本发明的一个方面是在用于半导体器件金属化的阻挡层上沉积间隙填充铜层的方法。 在一个实施例中，该方法包括在衬底的表面上形成阻挡层，并使阻挡层经受处理条件，以便在阻挡层上形成可移除的钝化表面。 该方法还包括从阻挡层去除钝化表面并将间隙填充铜层沉积到阻挡层上。 本发明的另一方面是用于在用于半导体器件金属化的阻挡层上沉积铜层的集成系统。 在一个实施例中，集成系统包括被配置用于阻挡层沉积和钝化表面形成的至少一个工艺模块和被配置用于钝化表面去除和沉积到阻挡层上的至少一个其它工艺模块。 所述系统还包括至少一个传送模块，所述至少一个传送模块被耦合，使得所述衬底可以在所述模块之间基本上不被暴露于形成氧化物的环境

公开(公告)号：WO2008028850A1

公开(公告)日：2008-03-13

申请号：PCT/EP2007/058998

申请日：2007-08-29

Applicant: KONINKLIJKE PHILIPS ELECTRONICS N.V. ,  ST MICROELECTRONICS (CROLLES 2) SAS ,  JOURDAN, Nicolas ,  GOSSET, Laurant Georges ,  TORRES, Joaquin

Inventor： JOURDAN, Nicolas ,  GOSSET, Laurant Georges ,  TORRES, Joaquin

IPC: H01L21/768 ,  H01L23/532

CPC classification number: H01L21/76831 ,  H01L21/76846 ,  H01L21/76849 ,  H01L21/76855 ,  H01L21/76867 ,  H01L21/76873 ,  H01L21/76877 ,  H01L21/76886 ,  H01L23/53238 ,  H01L23/53295 ,  H01L2924/0002 ,  H01L2924/00

Abstract: The present invention relates to an integrated-circuit device that has at least one Copper-containing feature in a dielectric layer, and a diffusion-barrier layer stack arranged between the feature and the dielectric layer. The integrated-circuit device of the invention has a diffusion-barrier layer stack, which comprises, in a direction from the Copper-containing feature to the dielectric layer, a CuSiN layer and a SiN layer. This layer combinat ion provides an efficient barrier for suppressing Copper diffusion from the feature into the dielectric layer. Furthermore, a CuSiN/SiN layer sequence provides an improved adhesion between the layers of the diffusion-barrier layer stack and the dielectric layer, and thus improves the electromigration performance of the integrated-circuit device during operation. Therefore, the reliability of device operation and the lifetime of the integrate- circuit device are improved in comparison with prior-art devices. The invention further relates to a method for fabricating such an integrated-circuit device.

Abstract translation: 本发明涉及在电介质层中具有至少一个含铜特征的集成电路器件，以及布置在该特征与该介电层之间的扩散阻挡层堆叠。 本发明的集成电路器件具有扩散阻挡层堆叠，其包括在从含铜特征到电介质层的方向上具有CuSiN层和SiN层。 该层组合离子提供了有效的屏障，用于抑制从特征进入电介质层的铜扩散。 此外，CuSiN / SiN层序列提供了扩散阻挡层堆叠层和电介质层之间的改进的粘合性，从而提高了集成电路器件在操作期间的电迁移性能。 因此，与现有技术的器件相比，器件操作的可靠性和集成电路器件的寿命得到改善。 本发明还涉及一种用于制造这种集成电路器件的方法。

公开(公告)号：WO2007121249A2

公开(公告)日：2007-10-25

申请号：PCT/US2007066442

申请日：2007-04-11

Applicant: APPLIED MATERIALS INC ,  GANGULI SESHADRI ,  CHU SCHUBERT S ,  CHANG MEI ,  YU SANG-HO ,  MORAES KEVIN ,  PHAN SEE-ENG

Inventor： GANGULI SESHADRI ,  CHU SCHUBERT S ,  CHANG MEI ,  YU SANG-HO ,  MORAES KEVIN ,  PHAN SEE-ENG

IPC: C23C16/00

CPC classification number: C23C16/18 ,  C23C16/42 ,  C23C16/56 ,  H01L21/02057 ,  H01L21/02063 ,  H01L21/02068 ,  H01L21/28518 ,  H01L21/28556 ,  H01L21/28562 ,  H01L21/68785 ,  H01L21/76814 ,  H01L21/76843 ,  H01L21/76846 ,  H01L21/76855 ,  H01L21/76864

Abstract: Embodiments of the invention described herein generally provide methods and apparatuses for forming cobalt silicide layers, metallic cobalt layers, and other cobalt-containing materials. In one embodiment, a method for forming a cobalt silicide containing material on a substrate is provided which includes exposing a substrate to at least one preclean process to expose a silicon-containing surface, depositing a cobalt silicide material on the silicon-containing surface, depositing a metallic cobalt material on the cobalt silicide material, and depositing a metallic contact material on the substrate. In another embodiment, a method includes exposing a substrate to at least one preclean process to expose a silicon-containing surface, depositing a cobalt silicide material on the silicon-containing surface, expose the substrate to an annealing process, depositing a barrier material on the cobalt silicide material, and depositing a metallic contact material on the barrier material.

Abstract translation: 本文描述的本发明的实施例通常提供用于形成钴硅化物层，金属钴层和其它含钴材料的方法和装置。 在一个实施例中，提供了一种用于在衬底上形成含钴硅化物的材料的方法，其包括将衬底暴露于至少一个预清洗工艺以暴露含硅表面，在含硅表面上沉积钴硅化物材料，沉积 在钴硅化物材料上的金属钴材料，并在基底上沉积金属接触材料。 在另一个实施方案中，一种方法包括将衬底暴露于至少一个预清洗工艺以暴露含硅表面，在含硅表面上沉积钴硅化物材料，将衬底暴露于退火工艺，将阻挡材料沉积在 钴硅化物材料，以及在阻挡材料上沉积金属接触材料。