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TWI855991B - 含有鉬之低電阻係數膜 - Google Patents

含有鉬之低電阻係數膜 Download PDF

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TWI855991B
TWI855991B TW107112210A TW107112210A TWI855991B TW I855991 B TWI855991 B TW I855991B TW 107112210 A TW107112210 A TW 107112210A TW 107112210 A TW107112210 A TW 107112210A TW I855991 B TWI855991 B TW I855991B
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照健 黎
約書亞 柯林斯
漢娜 班諾爾克
格里芬 約翰 甘迺迪
戈倫 巴特爾
克林帕 派崔克 凡
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美商蘭姆研究公司
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Abstract

本文提供用於邏輯和記憶體應用的低電阻係數金屬化堆疊結構及相關的製造方法。在一些實施方式中，該方法涉及在基板上提供含鎢（W）層；及在含W層上沉積含鉬（Mo）層。在一些實施方式中，該方法涉及將含Mo層直接沉積在介電質或氮化鈦（TiN）基板上而沒有中介的含W層。

Description

含有鉬之低電阻係數膜
本發明關於用於邏輯和記憶體應用的低電阻係數金屬化堆疊結構及相關的製造方法。
在此提供的背景說明係為了一般性地呈現本揭示內容之背景。在此先前技術章節中所述之目前列名發明者的工作成果、以及可能未在申請時以其他方式適格作為先前技術之說明的實施態樣，均不被明示或暗示承認為對於本揭示內容的先前技術。
使用化學氣相沉積(CVD)技術的鎢(W)膜沉積係半導體製程的重要部分。舉例而言，鎢膜可呈下列形式用作低電阻係數的電連接件：水平互連線、毗鄰金屬層之間的貫孔、及第一金屬層與矽基板上的元件之間的接點。鎢膜亦可在包含呈用於動態隨機存取記憶體(DRAM)的埋入式字元線(bWL)結構之形式的諸多記憶體應用及邏輯應用中使用。在bWL沉積的示例中，鎢層可藉由使用WF6的CVD製程而沉積在氮化鈦(TiN)阻障層上以形成TiN/W雙層。然而，特徵部尺寸及膜厚度的持續減小對TiN/W膜堆疊帶來諸多挑戰。這些包含用於較薄的膜之高電阻係數及TiN阻障特性的劣化。
本揭示內容的一實施態樣關於包含在基板上提供含鎢(W)層、及在該含W層上沉積含鉬(Mo)層的方法。在一些實施例中，含W層係WCN層。在一些實施例中，含W層係W成核層。在一些實施例中，含W層係自一或更多鎢氯化物前驅物加以沉積。在一些實施例中，含Mo層具有小於1(原子)%雜質的Mo層。在一些實施例中，該方法包含熱退火該含Mo層。在一些實施例中，含Mo層藉由將含W層曝露於還原劑及選自下列者的含Mo前驅物而沉積：六氟化鉬(MoF6)、五氯化鉬(MoCl5)、二氯二氧化鉬(MoO2Cl2)、四氯氧化鉬(MoOCl4)、及六羰鉬(Mo(CO)6)。在一些實施例中，曝露於含Mo前驅物期間的基板溫度小於550℃。在一些實施例中，基板在第一溫度下曝露於還原劑且在第二溫度下曝露於含Mo前驅物，其中第一溫度低於第二溫度。在一些實施例中，還原劑係含硼還原劑及含矽還原劑的混合物。
本揭示內容的另一實施態樣關於包含在第一溫度下將還原劑氣體流至容納基板的處理腔室以在基板上形成保形的還原劑層、及在第二溫度下將保形的還原劑層曝露於含鉬前驅物以將還原劑層轉變成鉬的方法。在一些實施例中，第一溫度低於第二溫度。在一些實施例中，還原劑係含硼還原劑及含矽還原劑的混合物。在一些實施例中，第一溫度不大於400℃且第二溫度至少為500℃。在一些實施例中，該方法更包含將鉬退火。
本揭示內容的另一實施態樣關於一種包含脈衝輸送還原劑及脈衝輸送含Mo前驅物的方法，其中該還原劑係含硼(B)、含矽(Si)、或含鍺(Ge)，且其中該含Mo前驅物藉由該還原劑或其產物還原，以在基板上形成包含B、Si、及Ge之其中一或更多者的多成分含鎢膜。在一些實施例中，多成分含鎢膜包含 5%及60%(原子)之間的B、Si、或Ge。在一些實施例中，在5%及60%(原子)之間的B、Si、或Ge係由還原劑提供。
本揭示內容的另一實施態樣係用於執行本文所揭示方法的設備。這些及其他特徵進一步關於圖式加以討論。
12:保形阻障層
13:絕緣層
102:基板
104:介電層
106:擴散阻障層
108:Mo層
202:矽基板
208:埋入式字元線(bWL)
306:保形阻障層
308:字元線
323:3D NAND結構
324:柱縊縮部
402:操作
404:操作
406:操作
408:操作
452:方塊
454:方塊
456:方塊
457:方塊
458:方塊
459:方塊
462:方塊
1100:系統
1101:來源模組
1103:傳送模組
1107:模組
1109:腔室
1111:工作站
1113:工作站
1115:工作站
1117:工作站
1119:常壓傳送腔室
1121:裝載鎖定部
1129:控制器
圖1A及1B係根據諸多實施例之包含鉬(Mo)之材料堆疊的示意性範例。
圖2描繪包含Mo埋入式字元線(bWL)之DRAM結構的示意性範例。
圖3A描繪3D NAND結構中之Mo字元線的示意性範例。
圖3B描繪Mo填充之後之部分製造的3D NAND結構之3D特徵部的2D成像，其包含Mo字元線及保形阻障層。
圖4A及4B提供用於根據所揭示實施例執行之方法的製程流程圖。
圖5及6係分別顯示針對在鎢(W)成核層上之Mo的CVD沉積之諸多基板溫度及腔室壓力，Mo厚度(埃)相對於CVD持續時間(秒)、及Mo電阻係數(μΩ-cm)相對於Mo厚度(埃)的圖。
圖7及8係分別顯示在諸多基板溫度及腔室壓力下，對於WCN上之Mo的CVD沉積而言，Mo生長速率及電阻係數相對於Mo膜厚度的圖。
圖9顯示作為WCN下方層厚度之函數之CVD沉積的Mo層之厚度及電阻係數的圖。
圖10係顯示在800℃的退火之後沉積在2nm WCN上之諸多厚度的Mo堆疊之堆疊電阻係數降低的圖。
圖11係適合執行根據本文描述的實施例之沉積製程的處理系統之方塊圖。
為了透徹理解本發明的實施例，在以下的敘述中說明眾多具體細節。所揭示的實施例可以不具有某些或全部這些具體細節而實施。另一方面，未詳細說明眾所周知的製程操作，以免不必要地模糊所揭示的實施例。雖然所揭示的實施例將結合具體的實施例描述，但吾人將理解其係非意圖限制所揭示的實施例。
堆疊的示例
本文提供用於邏輯和記憶體應用的低電阻金屬化堆疊結構。圖1A及1B係根據諸多實施例之包含鉬(Mo)之材料堆疊的示意性範例。圖1A及1B描繪特定堆疊中之材料的順序，且可與任何適當的結構及應用一起使用，如關於圖2及3進一步描述於下。在圖1A的示例中，基板102具有沉積在其上的Mo層108。基板102可為矽或其他半導體晶圓，例如200-mm晶圓、300-mm晶圓、或450-mm晶圓，包含具有諸如介電、導電、或半導電材料之一或更多層材料沉積於其上的晶圓。亦可應用該等方法以在諸如玻璃、塑膠等的其他基板上形成金屬化堆疊結構。
在圖1A中，介電層104在基板102上。介電層104可直接沉積在基板102的半導體(例如Si)表面上，或可能有任何數目的中介層。介電層的示例包含摻雜及未摻雜的矽氧化物、矽氮化物、及鋁氧化物層，其中特定的示例包含摻雜或未摻雜的層SiO2及Al2O3。而且，在圖1A中，擴散阻障層106設置在Mo層108與介電層104之間。擴散阻障層的示例包含氮化鈦(TiN)、鈦/氮化鈦(Ti/TiN)、氮化鎢(WN)、及碳氮化鎢(WCN)。更多示例的擴散阻障係如下進一步描述的多成分含Mo膜。Mo層108係結構的主導體。如下進一步討論，Mo層108可包含Mo成核層及主體Mo層。此外，在一些實施例中，Mo層108可沉積在鎢(W)或含W生長起始層上。
圖1B顯示材料堆疊的另一示例。在此示例中，堆疊包含基板102、介電層104、及沉積在介電層104上的Mo層108，沒有中介擴散阻障層。如在圖1A的示例中，Mo層108可包含Mo成核層及主體Mo層，且在一些實施例中，Mo層108可沉積在鎢(W)或含W生長起始層上。藉由使用具有比W低之電子平均自由路徑的Mo作為主導體，可獲得較低電阻係數的薄膜。
雖然圖1A及1B顯示金屬化堆疊的示例，但該等方法及所得的堆疊不被如此限制。舉例而言，在一些實施例中，Mo可直接沉積在Si或其他半導體基板上，具有或不具有W起始層。
上面及下面進一步描述的材料堆疊可在諸多實施例中使用。圖2、3A、及3B提供可使用含Mo堆疊之結構的示例。圖2描繪包含矽基板202中之Mo埋入式字元線(bWL)208之DRAM結構的示意性範例。Mo bWL在矽基板202中之受蝕刻的溝槽中形成。加襯溝槽的是保形阻障層12及設置在保形阻障層12與矽基板202之間的絕緣層13。在圖2的示例中，絕緣層13可為閘極氧化物層， 其自諸如矽氧化物或矽氮化物材料的高k介電材料形成。在本文揭示的一些實施例中，保形阻障層係TiN或含鎢層。在一些實施例中，TiN係用作阻障，保形含鎢生長起始層可存在於保形阻障層12與Mo bWL 208之間。或者，Mo bWL 208可直接沉積在TiN或其他擴散阻障上。
圖3A描繪3D NAND結構323中之Mo字元線308的示意性範例。在圖3B中，顯示Mo填充之後之部分製造的3D NAND結構之3D特徵部的2D成像，其包含字元線308及保形阻障層306。圖3B係所填充區域的橫剖面圖，圖式中顯示的柱縊縮部324代表將在平面圖而不是橫剖面圖中被觀察到的縊縮部。保形阻障層306可為如上關於圖2中之保形阻障層12所述的TiN或含鎢層。在一些實施例中，含鎢膜可作為阻障層及用於如下所討論之隨後CVD Mo沉積的成核層。若TiN用作阻障，則保形的含鎢生長起始層可存在於阻障與字元線之間。或者，Mo字元線308可直接沉積在TiN或其他擴散阻障上。
CVD及PNL
形成含Mo堆疊的方法包含氣相沉積技術，諸如CVD及脈衝成核層(PNL)沉積。在PNL技術中，將共反應物、選用性的沖洗氣體、及含Mo前驅物脈衝依序注入反應腔室及自反應腔室沖洗。以循環方式重複製程直到達到所需的厚度。PNL廣泛地體現任何依序添加反應物以供在半導體基板上反應的任何循環式製程，包含原子層沉積(ALD)技術。PNL在本文描述的方法中可用於Mo成核層及/或基於W之生長起始層的沉積。成核層通常是薄的保形層，其協助於其上後續主體材料的沉積。根據諸多實施方式，成核層可在特徵部的任何填充之前及/或在後續之特徵部填充期間的時間點沉積。
美國專利第6,635,965、7,005,372、7,141,494、7,589,017、7,772,114、7,955,972、及8,058,170號中描述用於沉積鎢成核層的PNL技術。成核層厚度可取決於成核層沉積方法及期望之主體沉積的品質。通常，成核層厚度足以支撐高質量、均勻的主體沉積。示例可在10Å-100Å的範圍內。
在許多實施方式中，Mo主體層的沉積可藉由CVD製程發生，其中還原劑及含Mo前驅物流入沉積腔室內以在特徵部內沉積主體層。惰性載體氣體可用以遞送反應物流的其中一或更多者，其可或可不預先混合。不像PNL或ALD製程，此操作通常涉及連續地流動反應物直到沉積所需的量。在某些實施方式中，CVD操作可在多個階段中發生，其中多個反應物之連續及同時流動的多個週期由一或更多反應物流轉向的週期分隔開。
含Mo前驅物包含六氟化鉬(MoF6)、五氯化鉬(MoCl5)、二氯二氧化鉬(MoO2Cl2)、四氯氧化鉬(MoOCl4)、及六羰鉬(Mo(CO)6)。可使用有機金屬前驅物，諸如矽基環戊二烯基鉬及矽基烯丙基鉬錯合物。含Mo前驅物可為鹵化物前驅物，其包含MoF6及MoCl5及具有可形成穩定分子之二或更多鹵素的混合鹵化物前驅物。混合鹵化物前驅物的示例係MoClxBry，其中x及y係可形成穩定分子之任何大於0的數。
基於W之生長起始層上的含鉬層
在某些實施例中，提供包含基於鎢(W)之生長起始層上的含鉬(Mo)層之結構。亦提供形成含Mo膜的方法。
基於W的生長起始層可為任何含W層。在一些實施例中，其係成核層，即薄的保形層，其用作協助於其上後續主體材料的形成。在一些實施例 中，基於W的生長起始層係主體含W層，其本身可沉積在成核層上。當用於特徵部填充時，可沉積成核層以保形地覆蓋特徵部的側壁及底部。符合下方特徵部底部及側壁對提供高品質沉積可為關鍵的。根據諸多實施例，基於W的生長起始層可藉由PNL及CVD的其中一或二者沉積。舉例而言，CVD層可沉積在PNL層上。
在一些實施例中，含W層係元素W層。如此層可藉由包含PNL或CVD方法之任何適當的方法沉積。元素W與諸如WC或WN的二元膜及如WCN的三元膜不同，但其可能包含一些量的雜質。其可稱作為W層或W膜。
在一些實施例中，基於W的生長層係低電阻係數的W(LRW)膜。根據某些實施例之低電阻係數的鎢之沉積係在美國專利第7,772,114號中描述。尤其，該‘114專利描述在PNL W層上之W的CVD沉積之前，將PNL W成核層曝露於還原劑。LRW膜具有大的粒徑，其對大的Mo晶粒生長提供良好的模板。
在一些實施例中，基於W的生長層係使用含硼還原劑(例如B2H6)或含矽還原劑(例如SiH4)之其中一或更多者作為共反應物所沉積的PNL W成核層。舉例而言，一或更多S/W循環，其中S/W意指矽烷脈衝接著六氟化鎢(WF6)或其他含鎢前驅物的脈衝，可用以沉積PNL W成核層，Mo層沉積在該PNL W成核層上。在另一示例中，一或更多B/W循環，其中B/W意指二硼烷脈衝接著WF6或其他含鎢前驅物的脈衝，可用以沉積PNL W成核層，Mo層沉積在該PNL W成核層上。B/W及S/W循環皆可用以沉積PNL W成核層。美國專利第7,262,125、7,589,017、7,772,114、7,955,972、8,058,170、9,236,297、及9,583,385號中描述使用含硼還原劑及含矽還原劑的其中一或二者之PNL製程的示例。
在一些實施例中，基於W的生長層係使用諸如六氯化鎢(WCl6)或五氯化鎢(WCl5)之鎢氯化物(WClx)前驅物所沉積的W層或其他含W層。美國專利第9,595,470號、美國專利公開號第20150348840號、及美國專利申請案第15/398,462號中描述使用鎢氯化物之含W層的沉積。
在一些實施例中，基於W的生長層係低氟W層。美國專利第9,613,818號描述沉積低氟W層的序列式CVD方法。美國專利公開號第2016/0351444號描述沉積低氟W層的PNL方法。
在一些實施例中，基於W的生長層係WN、WC、或WCN膜。美國專利第7,005,372、8,053,365、8,278,216號及美國專利申請案第15/474,383號之每一者中描述沉積WN、WC、或WCN之其中一或更多者的方法。
基於W的生長層不限於上面提供的示例，而是可為藉由任何適當方法沉積的任何W或其他含W膜，包含ALD、PNL、CVD、或物理氣相沉積(PVD)方法。ALD、PNL、及CVD沉積涉及曝露於含W前驅物。除了WF6及WClx前驅物之外，含W前驅物的示例包含六羰鎢(W(CO)6)及有機金屬前驅物，諸如MDNOW(甲基環戊二烯基-二羰亞硝酸基-鎢)及EDNOW(乙基環戊二烯基-二羰亞硝酸基-鎢)。在許多ALD、PNL、及CVD沉積製程中，還原劑係用以還原含W前驅物。示例包含氫氣(H2)、矽烷(SiH4)、二矽烷(Si2H6)、聯胺(N2H4)、二硼烷(B2H6)、及鍺烷(GeH4)。
亦如上所述，依據使用的特定前驅物及製程，此處描述的含W膜可能包含一些量的其他化合物、摻雜劑及/或雜質，諸如氮、碳、氧、硼、磷、硫、矽、鍺等。膜中的鎢含量範圍可從20%至100%(原子)的鎢。在許多的實施方式中，膜係富含鎢，具有至少50%(原子)的鎢，或甚至至少約60%、75%、 90%、或99%(原子)的鎢。在一些實施方式中，膜可為元素鎢(W)及諸如WC、WN等之其他含鎢化合物的混合物。
含Mo膜可藉由包含ALD或CVD的任何適當方法沉積在基於W的生長起始層上。在一些實施例中，可使用序列式CVD製程。美國專利第9,613,818號中描述序列式CVD製程，其於此藉由參照納入本案揭示內容。
含Mo膜的沉積可涉及同時或依序將基於W的生長起始層曝露於含Mo前驅物及還原劑或其他共反應物。含Mo前驅物的示例包含MoF6、MoCl5、MoOCl4、及Mo(CO)6。可使用有機金屬前驅物，諸如矽基環戊二烯基鉬及矽基烯丙基鉬錯合物。Mo膜純度(例如藉由O含量測量)可藉由改變前驅物及共反應物分壓而調整。
Mo沉積期間的基板溫度可在300℃至750℃之間，且在特定實施例中在450℃與550℃之間。基板溫度將取決於熱預算及沉積化學品。熱預算取決於應用，而高沉積溫度對於記憶體應用可能不是問題，其可超過用於邏輯應用的熱預算。
含W生長起始層的存在允許將在較低溫度下執行的沉積。舉例而言，由於Mo-Cl鍵的強度，自MoCl5或MoOCl4的Mo沉積無法在低於550℃的溫度下執行。然而，在使用含W生長起始層的情況下，沉積可在低於550℃的溫度下執行。Mo沉積期間的腔室壓力可為例如5托至60托。
在一些實施例中，使用H2作為還原劑，而不是諸如SiH4或B2H6之更強的還原劑。當使用含氧的含Mo前驅物時，這些較強的還原劑可能導致不期望之富含氧的介面。含Mo膜可為元素Mo膜，然而依據使用的特定前驅物及製程，如此膜可包含一些量的其他化合物、摻雜劑及/或雜質。
PNL沉積之Mo成核層上的含Mo層
在某些實施例中，含Mo層可在不使用基於W之生長起始層的情況下沉積。舉例而言，元素Mo層可沉積在TiN或介電層上。對於某些前驅物而言，為了獲得沉積，沉積溫度可能相對高(高於550℃)。使用諸如MoOCl5、MoOCl4、及MoO2Cl2之含氯前驅物的CVD沉積可在大於550℃的溫度下在TiN及介電表面上執行。在較低的溫度下，CVD沉積可使用如上所述之基於W的生長起始層在任何表面上執行。此外，在一些實施例中，CVD沉積可使用藉由PNL製程沉積的含Mo成核層在任何表面上執行。
如上所述，在PNL製程中，將共反應物、選用性的沖洗氣體、及含Mo前驅物脈衝依序注入反應腔室及自反應腔室沖洗。在一些實施例中，使用含硼還原劑(例如B2H6)或含矽還原劑(例如SiH4)之其中一或更多者作為共反應物沉積Mo成核層。舉例而言，一或更多S/Mo循環，其中S/Mo意指矽烷脈衝接著含Mo前驅物脈衝，可用以沉積PNL Mo成核層，CVD Mo層沉積在該PNL Mo成核層上。在另一示例中，一或更多B/Mo循環，其中B/Mo意指二硼烷脈衝接著含Mo前驅物脈衝，可用以沉積PNL Mo成核層，CVD Mo層沉積在該PNL Mo成核層上。B/Mo及S/Mo循環皆可用以沉積PNL Mo成核層，例如：x(B/Mo)+y(S/Mo)，其中x及y係整數。對於Mo成核層的PNL沉積而言，在一些實施例中，含Mo前驅物可為非含氧的前驅物，例如MoF6或MoCl5。含氧前驅物中的氧可能與含矽或含硼還原劑反應以形成MoSixOy或MoBxOy，其係不純的高電阻係數膜。在使氧摻入最小化的情況下可使用含氧前驅物。在一些實施例中，H2可用作還原氣體取代含硼或含矽還原氣體。用於Mo成核層之沉積的示例厚度 範圍從5Å至30Å。在此範圍下端的膜可能不是連續的；然而，只要其可幫助開始連續的主體Mo生長，厚度可為足夠的。在一些實施例中，還原劑脈衝可在比Mo前驅物脈衝低的基板溫度下進行。舉例而言，在Mo脈衝於高於300℃的溫度下執行的情況下，B2H6或SiH4(或其他含硼或含矽還原劑)脈衝可在低於300℃的溫度下執行。
使用還原劑層的Mo沉積
在較低溫度(低於550℃)下的沉積亦可藉由如圖4A顯示的製程直接在諸如介電及TiN表面的非W表面上執行。其亦可在含W表面上使用。圖4A提供用於根據所揭示實施例執行之方法的製程流程圖。可執行圖4A的操作402-408以至少在介電表面或其他表面處直接形成保形Mo層。
在操作402中，將基板曝露於還原劑氣體以形成還原劑層。在一些實施例中，還原劑氣體可為矽烷、硼烷，或矽烷及二硼烷的混合物。矽烷的示例包含SiH4及Si2H6，而硼烷的示例包含二硼烷(B2H6)及BnHn+4、BnHn+6、BnHn+8、BnHm，其中n係從1至10的整數，且n係不同於m的整數。亦可使用其他含硼化合物，例如：烷基硼烷、烷基硼、胺基硼烷(CH3)2NB(CH2)2、碳硼烷(諸如C2BnHn+2)。在一些實施方式中，還原劑層可包含矽或含矽材料、磷或含磷材料、鍺或含鍺材料、能夠還原鎢前驅物的硼或含硼材料、及其組合。可用以形成如此層的進一步示例還原劑氣體包含PH3、SiH2Cl2、及GeH4。根據諸多實施例，氫可能在背景中運行。(雖然氫可還原鎢前驅物，但其在具有足夠量之較強還原劑(諸如矽烷及二硼烷)的氣體混合物中不作為還原劑。)
在一些實施例中，還原劑氣體係包含小量含硼氣體(諸如二硼烷)及另一還原劑的混合物。小量含硼氣體的添加可大幅影響其他還原劑的分解及黏附係數。應注意可執行將基板依序曝露於二還原劑，例如矽烷及二硼烷。然而，流動氣體混合物可促進非常小量之少數氣體(minority gas)的添加，例如矽烷對二硼烷之至少100：1的比例。在一些實施例中，可流動載體氣體。在一些實施例中，在操作402期間可流動載體氣體，諸如氮(N2)、氬(Ar)、氦(He)、或其他惰性氣體。
在一些實施例中，還原劑層可包含元素矽(Si)、元素硼(B)、元素鍺(Ge)、或其混合物。舉例而言，如下所述，還原劑層可包含Si及B。可定制B的量以達到還原劑層的高沉積速率但具有低電阻係數。在一些實施例中，還原劑層可具有例如5%及80%之間的B、或5%及50%之間的B、5%及30%之間的B、或5%及20%之間的B，其中餘量實質上由Si及在一些情況下的H所組成。存在H氫原子，例如：SiHx、BHy、GeHz、或其混合物，其中x、y、及z可獨立地在0與小於相應還原劑化合物之化學計量當量的數字之間。
在一些實施例中，組成可在還原劑層的整個厚度變化。舉例而言，還原劑層在還原劑層的底部可為20%的B，而在層的頂部可為0%的B。還原劑層的總厚度可在10Å及50Å之間，且在一些實施例中，在15Å及40Å、或20Å及30Å之間。還原劑層保形地加襯特徵部。
操作402期間的基板溫度可維持在溫度T1，以使膜呈保形。若溫度太高，則膜可能不符合下方結構的形貌。在一些實施例中，達到大於90%或95%的階梯覆蓋率。對於矽烷、二硼烷、及矽烷/二硼烷混合物，保形性在300℃時極佳，且在400℃或更高的溫度下可能降低。因此，在一些實施例中，操作402期 間的溫度至多為350℃、或甚至至多325℃、至多315℃、或至多300℃。在一些實施例中，使用小於300℃的溫度。例如，溫度可能低至200℃。
操作402可執行任何合適的持續時間。在一些示例中，示例持續時間包含在約0.25秒及約30秒、約0.25秒及約20秒、約0.25秒及約5秒、或約0.5秒及約3秒之間。
在操作404中，選用性地沖洗腔室以移除不吸附至基板表面的過量還原劑。沖洗可藉由使固定壓力下的惰性氣體流動而執行，從而降低腔室的壓力並在開始另一氣體曝露之前重新加壓腔室。示例惰性氣體包含氮(N2)、氬(Ar)、氦(He)、及其混合物。沖洗可執行在約0.25秒及約30秒、約0.25秒及約20秒、約0.25秒及約5秒、或約0.5秒及約3秒之間的持續時間。
在操作406中，在基板溫度T2下將基板曝露於含Mo前驅物。上面提供含Mo化合物的示例，且包含氯化物及氯氧化物。含氧前驅物的使用可導致雜質摻入及較高的電阻係數。然而，若摻入氧，可針對可接受的電阻係數使用非常薄、可能不連續的還原劑層。在一些實施例中，在操作406期間可流動載體氣體，諸如氮(N2)、氬(Ar)、氦(He)、或其他惰性氣體。溫度的示例為500℃至700℃。
操作406可執行任何合適的持續時間。在一些實施例中，其可能涉及含Mo前驅物的浸泡，且在一些實施例中，涉及一系列含Mo前驅物脈衝。根據諸多實施例，操作406可能在H2的存在下執行。若使用H2，則在一些實施例中，其及含Mo前驅物可以ALD類型的模式施加。舉例而言：
H2脈衝
氬沖洗
在背景有H2或無H2的情況下之含Mo前驅物的沖洗
氬沖洗
重複
基板溫度T2係足夠高，使得含Mo前驅物與還原劑層反應以形成元素Mo。整個還原劑層轉變成Mo。在一些實施例中，溫度至少為450℃，且可為至少550℃以獲得100%或接近100%的轉化率。所得的特徵部現在以Mo的保形膜加襯。其可在10Å及50Å之間，且在一些實施例中，在15Å及40Å、或20Å及30Å之間。通常，其將與還原劑層的厚度大約相同。在一些實施例中，由於轉變期間的體積膨脹，其可能比還原劑層厚多達5%。在一些實施例中，CVD Mo層可沉積在保形的Mo層上。
多成分Mo膜
在一些實施例中，提供多成分含Mo膜。在一些如此實施例中，多成分含Mo膜可包含硼(B)、矽(Si)、或鍺(Ge)的其中一或更多者。圖4B提供用於根據所揭示實施例執行之方法的製程流程圖。
首先，將基板曝露於還原劑脈衝(452)。在一些實施例中，曝露於還原劑脈衝之其上形成膜的表面係介電質。根據諸多實施例，膜可在包含導電及半導電表面之其他類型的表面上形成。
方塊452中使用的還原劑將還原在後續操作中使用的含Mo前驅物、及提供待摻入所得的膜之化合物。如此還原劑的示例包括含硼、含矽、及含鍺的還原劑。含硼還原劑的示例包含硼烷，諸如BnHn+4、BnHn+6、BnHn+8、BnHm，其中n係從1至10的整數，且n係不同於m的整數。在特定的示例中，可使用二硼 烷。亦可使用其他含硼化合物，例如烷基硼烷、烷基硼、胺基硼烷(CH3)2NB(CH2)2、及碳硼烷(諸如C2BnHn+2)。含矽化合物的示例包含矽烷，諸如SiH4及Si2H6。含鍺化合物的示例包含鍺烷，諸如GenHn+4、GenHn+6、GenHn+8、及GenHm，其中n係從1至10的整數，且n係不同於m的整數。亦可使用其他含鍺化合物，例如烷基鍺烷、烷基鍺、胺基鍺烷、及碳鍺烷。
根據諸多實施例，方塊452可涉及熱分解之元素硼、矽、或鍺的薄層吸附至基板表面上。在一些實施例中，方塊452可涉及前驅物分子吸附至基板表面上。
接著，可選用性地沖洗基板所在的腔室(454)。可使用沖洗脈衝或抽空以移除任何副產物(若存在的話)及未吸附的前驅物。在此之後接著含Mo前驅物脈衝(456)。在一些實施例中，含Mo前驅物係含Cl前驅物，諸如MoOCl4、MoO2Cl2、及MoCl5。選用性的沖洗(457)亦可在方塊456之後執行。含Mo前驅物藉由還原劑(或其分解或反應產物)還原以形成多成分膜。
一沉積循環通常將沉積一部分的含Mo層。在一些實施方式中，在方塊457之後，可完成一沉積循環，其中所沉積的膜係含鉬二元膜，諸如MoBx、MoSix、及MoGex，其中x大於零。在如此實施例中，製程可繼續進行至方塊462，其中重複方塊452-457的循環直到沉積所需的厚度。示例生長速率可為每循環約100Å。
在一些實施例中，製程將以選用性地引入第三反應物(458)繼續進行。第三反應物通常將包含待引入膜中的元素，諸如碳或氮。含氮反應物的示例包含N2、NH3、及N2H4。含碳反應物的示例包含CH4及C2H2。可接著選擇性的沖洗(459)。製程可接著繼續進行至方塊462，而重複沉積循環。
以上提供包含氮或碳之三元膜的示例。在一些實施例中，膜可包含氮及碳兩者(例如MoSiCN)。
根據諸多實施例，多成分鉬膜可具有下列原子百分比：Mo約5%至90%，B/Ge/Si約5%至60%，C/N約5%至80%。在一些實施例中，多成分膜具有下列原子百分比：Mo約15%至約80%；B/Ge/Si：約15%至約50%；及C/N約20%至約50%。根據諸多實施例，多成分Mo膜至少為50%的Mo。
根據諸多實施例，沉積溫度相對地高，例如，在500℃及700℃之間，包含在550℃及650℃之間，且在一些實施例中，大於約500℃。此促進含Mo前驅物還原，且亦允許B、Si、或Ge摻入二元膜中。範圍的高端可能受熱預算考量所限制。在一些實施例中，方塊452、456、及458的其中任何一或更多者可在與其他方塊之任一者不同的溫度下執行。在某些實施例中，從方塊452轉變至方塊456且從方塊456轉變至方塊458涉及在多工作站腔室中將基板從一沉積工作站移至另一者。更進一步，方塊452、方塊456、及方塊458的其中每一者可在相同的多工作站腔室的不同工作站中執行。在一些實施例中，可改變方塊452、456、及458的順序。
在一些實施例中，諸如二元或三元膜之功函數的電特性可藉由引入氮或碳而調諧。類似地，可調節還原劑的量(藉由調節劑量及/或脈衝時間)以調諧摻入膜中之B、Si、或Ge的量。更進一步，方塊452、456、及458的其中任何一或二者每循環可執行多於一次，以調諧二元或三元膜之鎢及其他成分的相對量，且因此調節其物理、電、及化學特性。多成分層可包含Mo，B、Si、及Ge之其中一或更多者，及選用性地C及N的其中一或更多者。示例包含MoBx、 MoSix、MoGex、MoBxNy、MoSixNy、MoGexNy、MoSixCy、MoBxCy、MoGexCy，其中x及y大於零。
應注意在參照圖4B描述的製程中，還原劑中的元素(B、Si、或Ge)有意地摻入含Mo膜中。此對比於上述某些PNL及CVD沉積製程及圖4B中描述之沉積製程的某些實施例，其中含B、含Si、或含Ge還原劑可用以形成不具有或僅具有極微量這些元素的元素Mo膜。B、Ge、或Si的摻入可藉由脈衝持續時間及劑量而控制。此外，在一些實施例中，較高的溫度可用以增加摻入。若溫度太高，其可能導致反應物氣體之不受控制的分解。在一些實施例中，基板溫度可為針對還原劑氣體的較低溫度及針對Mo前驅物的較高溫度，如上參照圖4A所述。
在一些實施例中，可修改圖4B中的製程，使得B、Si、或Ge不摻入膜中，但執行方塊458以摻入C及/或N，以例如形成MoC、MoN、或MoCN膜。在如此實施例中可使用含C及/或含N的反應物。
在一些實施例中，多成分含Mo膜係擴散阻障，例如用於字元線。在一些實施例中，多成分含鎢膜係用於金屬閘極的功函數層。在一些實施例中，主體Mo層可沉積在多成分層上。在一些實施例中，主體層可直接沉積在多成分含Mo膜上而沒有中介層。在一些實施例中，其可藉由CVD沉積。
實驗
CVD Mo膜在分別使用矽烷及二硼烷之PNL沉積的鎢成核層上生長以還原WF6。矽烷沉積的鎢成核層被稱作為SW成核層，且二硼烷沉積的鎢成核層被稱作為BW成核層。Mo膜係自MoOCl4及H2沉積。
針對各沉積比較30托及45托的製程壓力。在30托下觀察到沒有Mo沉積及一些W損失，其中BW成核比SW成核觀察到較多W損失。二次離子質譜術(SIMS)數據顯示O含量小於1原子%。
在不同溫度(500℃及520℃)、壓力(45托及60托)下，藉由在SW成核層及BW成核層上的CVD沉積Mo。用以沉積成核層之BW或SW循環的數目亦為變化的(1、2、3、或4)。圖5及6分別顯示Mo厚度(埃)相對於CVD持續時間(秒)、及Mo電阻係數(μΩ-cm)相對於Mo厚度(埃)。
在60托的製程壓力下觀察到比在45托下較低的電阻係數。在60托下觀察到在500℃與520℃之間沒有顯著差異。對於可比較之BW成核層及SW成核層的厚度而言，在SW成核層上觀察到較低的電阻係數。在較薄(較少循環)的SW成核層上觀察到較高的電阻係數。
在不同溫度(500℃和520℃)及壓力(45托及60托)下藉由CVD在WCN上沉積Mo。圖7顯示Mo生長速率，且圖8顯示電阻係數相對於Mo膜厚度。圖9顯示作為WCN下方層厚度之函數的厚度及電阻係數。在45托下觀察到WCN蝕刻，而在60托下觀察到均勻的Mo沉積。在60托下，觀察到在520℃下的較高生長速率，其中溫度不影響電阻係數。Mo在薄至10埃的WCN上生長，其中較薄的WCN導致較低的電阻係數。SIMS數據顯示WCN上的CVD Mo係平滑的，其中在本體中總雜質(例如O、B、C)小於0.5(原子)%。
在一些實施例中，Mo可相對於介電的下方層選擇性地沉積在金屬或純(無原生氧化物)Si表面上。舉例而言，對於金屬接點或中段製程(MOL)邏輯應用而言，Mo可選擇性地在金屬上生長，從而導致由下而上之無孔隙的間隙填充。在如此應用中，Mo可直接沉積在金屬上或毗鄰曝露之二氧化矽的Si表 面上或其他曝露的介電表面。介電質上的成核延遲使得Mo優先沉積在金屬表面上。舉例而言，具有金屬底部及二氧化矽側壁的特徵部可曝露於含Mo前驅物及共反應物。Mo將由下而上而不是自側壁生長。
退火
在一些實施例中，在Mo沉積之後執行熱退火。此可允許Mo晶粒生長及較低的電阻係數。因為Mo的熔點低於W的熔點，所以對於Mo膜而言，在較低溫度下發生晶粒生長及伴隨的電阻係數降低。退火溫度之示例的範圍從700℃至1100℃。退火可在爐內或藉由快速熱退火執行。根據諸多實施例，其可在任何合適的氛圍中執行，包含氫(H2)氛圍、氮(N2)氛圍、或真空。
根據諸多實施例，Mo膜可能在沉積與退火之間曝露於空氣。若其曝露於空氣或其他氧化環境，則在退火期間或之前可使用還原環境以移除由於曝露而形成的二氧化鉬(MoO2)或三氧化鉬(MoO3)。尤其，MoO3具有795℃的熔點，且若不移除的話可能在退火期間熔化。
下面表1比較兩W膜(A和B)及兩Mo膜(C和D)
Figure 107112210-A0305-02-0021-1
Figure 107112210-A0305-02-0022-2
膜A係使用WF6沉積的低氟鎢(LFW)膜。膜B係使用WCl5及WCl6沉積的鎢膜。膜C係使用MoCl5沉積的鉬膜，而膜D係使用MoOCl4沉積的鉬膜。膜D經歷後沉積退火。值得注意地，對於膜C及D而言，電阻係數低於膜A及B。電阻係數隨厚度降低，其中25μΩ-cm(膜C)及17μΩ-cm(膜D)可直接與20μΩ-cm(膜A)相比。利用含O前驅物沉積的膜D顯示低O。膜C及D的應力可與膜A及B的應力相比。
圖10係顯示在800℃的退火之後沉積在WCN上之諸多厚度的Mo膜之電阻係數降低的圖。為了比較，亦顯示WCN上之W膜的電阻係數。觀察到電阻係數顯著降低。電阻係數降低係由於晶粒生長。下面表2顯示甫沉積完成及退火後的CVD Mo膜中Mo晶粒的相及平均晶粒尺寸。
Figure 107112210-A0305-02-0022-3
 在H2氛圍中在800℃下之1小時及5分鐘的爐退火顯示類似的結果。
設備
任何合適的腔室可用以執行所揭示的實施例。示例的沉積設備包含諸多系統，例如：由Lam Research Corp.,of Fremont,California市售的ALTUS®及ALTUS® Max、或任何諸多其他市售的處理系統。製程可並行執行在多個沉積工作站中。
在一些實施例中，鎢成核製程在第一工作站處執行，該第一工作站係配置在單一沉積腔室內之兩個、五個、或甚至更多沉積工作站的其中一者。在一些實施例中，成核製程的諸多步驟在一沉積腔室的兩不同工作站處執行。舉例而言，基板可在使用個別氣體供應系統的第一工作站中曝露於二硼烷(B2H6)，該個別氣體供應系統在基板表面處產生局部氛圍，且接著基板可被轉移至第二工作站以曝露於前驅物(諸如六氯化鎢(WCl6))以沉積成核層。在一些實施例中，基板可接著被轉移回第一工作站以供二硼烷的第二次曝露、或被轉移回第三工作站以供第三次反應物曝露。接著，基板可被轉移至第二工作站以供曝露於WCl6(或其他鎢氯化物)，以完成鎢成核作用及在相同或不同的工作站中繼續進行主體的鉬沉積。一或更多工作站可接著用以執行上述的Mo化學氣相沉積(CVD)。
圖11係適合執行根據此處描述的實施例之沉積製程之處理系統的方塊圖。系統1100包含傳送模組1103。該傳送模組1103提供乾淨的加壓環境，以當被處理的基板移動於諸多反應器模組之間時，使被處理的基板之污染的風險最小化。多工作站式腔室1109安裝在傳送模組1103上，多工作站式腔室1109能夠執行根據此處描述的實施例之成核層沉積(其可稱作為脈衝成核層(PNL)沉積)及CVD沉積。腔室1109可包含多個工作站1111、1113、1115、及1117，其可依序執行這些操作。舉例而言，腔室1109可配置成使得工作站1111及1113 執行PNL沉積，而工作站1115及1117執行CVD。每一沉積工作站可包含加熱晶圓基座及噴淋頭、分散板或其他進氣口。
在傳送模組1103上亦可安裝一或更多單一或多工作站式模組1107，其能夠執行電漿或化學(非電漿)之預清潔。該模組亦可用於諸多其他處理，例如：還原劑浸泡。系統1100亦包含一或更多個(在此例子兩個)晶圓來源模組1101，其在處理之前及之後儲存晶圓。常壓傳送腔室1119中的常壓機器人(未顯示)首先從來源模組1101調動晶圓至裝載鎖定部1121。傳送模組1103內的晶圓傳送裝置(通常為機械手臂單元)從裝載鎖定部1121移動晶圓至安裝於傳送模組1103上的多個模組且移動於該多個模組之間。
在某些實施例中，系統控制器1129係用以控制沉積期間的製程條件。控制器通常包含一或更多記憶體裝置及一或更多處理器。處理器可包含CPU或電腦、類比及/或數位輸入/輸出連接件、步進馬達控制器板等。
控制器可控制沉積設備的所有活動。系統控制器執行包含用於控制下述之指令集的系統控制軟體：時序、氣體的混合、腔室壓力、腔室溫度、晶圓溫度、射頻(R)功率位準(若使用)、晶圓卡盤或基座位置、及特殊製程的其他參數。儲存在與控制器相關聯之記憶體裝置的其他電腦程式可在一些實施例中使用。
通常有與控制器相關聯的使用者介面。該使用者介面可包含顯示螢幕、設備及/或製程條件的圖形軟體顯示器、及使用者輸入裝置(諸如指向裝置、鍵盤、觸控螢幕、麥克風等)。
系統控制邏輯可以任何適合的方式配置。通常，邏輯可被設計或配置於硬體及/或軟體中。控制驅動電路的指令可為硬編碼或被提供作為軟體。 該指令可由「程式設計」提供。此程式設計係被理解為包括任何形式的邏輯，包含在數位訊號處理器、特殊應用積體電路、及其他具有實現為硬體之特定演算法之裝置中的硬編碼邏輯。程式設計亦被理解為包含可在通用處理器上執行的軟體或韌體指令。系統控制軟體可以任何適合的電腦可讀程式設計語言編碼。或者，控制邏輯可硬編碼在控制器上。針對此等目的，可使用特殊應用積體電路、可程式化邏輯裝置(例如現場可程式化閘陣列(FPGAs))等。在下面的討論中，在任何使用「軟體」或「程式碼」之處，皆可使用功能性相當的硬編碼邏輯來取代。
製程序列中用於控制沉積及其他製程的電腦程式碼可以任何傳統的電腦可讀程式設計語言撰寫：例如組合語言、C、C++、巴斯卡(Pascal)語言、福傳(Fortran)語言、或其他。編譯的目的碼或腳本係由處理器實行以執行程式中所確定的任務。
控制器參數與製程條件相關，例如：處理氣體成分和流率、溫度、壓力、電漿條件(諸如RF功率位準及低頻之RF頻率)、冷卻氣體壓力、及腔室壁溫度。這些參數係呈配方的形式提供給使用者，且可利用使用者介面輸入。
用於監控製程的訊號可由系統控制器的類比及/或數位輸入連接件提供。用於控制製程的訊號在沉積設備的類比及數位輸出連接件上輸出。
系統軟體可以許多不同的方式設計或配置。舉例而言，可撰寫諸多腔室元件的副程式(subroutine)或控制物件，以控制執行本發明之沉積製程必須之腔室元件的操作。為了此目的之程式或程式部分的示例包含基板定位碼、處理氣體控制碼、壓力控制碼、加熱器控制碼、及電漿控制碼。
在一些實施方式中，控制器1129為系統的一部分，其可為上述示例的一部分。此等系統可包括半導體處理設備，其包含處理工具或複數處理工具、腔室或複數腔室、用於處理的平臺或複數平臺、及/或特定處理元件(晶圓基座、氣流系統等)。這些系統可與電子設備整合，該等電子設備用於在半導體晶圓或基板的處理之前、期間、及之後控制這些系統的操作。電子設備可稱作為「控制器」，其可控制系統或複數系統之諸多元件或子部分。依據系統的處理需求及/或類型，控制器1129可加以編程以控制此處揭示的任何製程，包含：處理氣體的遞送、溫度設定(例如加熱及/或冷卻)、壓力設定、真空設定、功率設定、一些系統中的射頻(RF)產生器設定、RF匹配電路設定、頻率設定、流率設定、流體遞送設定、位置及操作設定、出入一工具和其他轉移工具及/或與特定系統連接或介接之裝載鎖定部的晶圓轉移。
廣義地說，控制器可定義為具有接收指令、發布指令、控制操作、啟用清潔操作、啟用端點量測等之諸多積體電路、邏輯、記憶體、及/或軟體的電子設備。積體電路可包含呈儲存程式指令之韌體形式的晶片、數位訊號處理器(DSP)、定義為特殊應用積體電路(ASIC)的晶片、及/或執行程式指令(例如軟體)的一或更多微處理器或微控制器。程式指令可為呈諸多個別設定(或程式檔案)之形式與控制器通訊的指令，該等設定定義對於半導體晶圓或系統執行特殊製程的操作參數。在一些實施例中，該等操作參數可為由製程工程師定義之配方的部分，以在一或更多層、材料、金屬、氧化物、矽、二氧化矽、表面、電路、及/或晶圓的晶粒之製造期間完成一或更多處理步驟。
在一些實施方式中，控制器1129可為電腦的一部分或耦接至電腦，該電腦係與系統整合、耦接至系統、以其他方式網路連至系統、或以上方 式組合。舉例而言，控制器1129可為在「雲端」或晶圓廠主機電腦系統的整體或部分，可允許晶圓處理的遠端存取。該電腦可允許針對系統的遠端存取以監控製造操作的當前進度、檢查過往製造操作的歷史、檢查來自複數製造操作的趨勢或性能度量，以改變目前處理的參數、以設定目前操作之後的處理步驟、或啟動新的製程。在一些示例中，遠程電腦(例如伺服器)可經由網路提供製程配方給系統，該網路可包含區域網路或網際網路。遠程電腦可包含使用者介面，其允許參數及/或設定的輸入或編程，這些參數及/或設定係接著從遠程電腦被傳遞至系統。在一些示例中，控制器接收呈數據形式的指令，該數據明確指定於一或更多操作期間將執行之各個處理步驟的參數。應理解參數可專門用於將執行之製程的類型及控制器受配置所介接或控制之工具的類型。因此，如上所述，控制器可為分散式的，諸如藉由包含一或更多分散的控制器，其由網路連在一起且朝共同的目的(諸如本文描述的製程及控制)作業。一個用於此等目的之分散式控制器的示例將為腔室中的一或更多積體電路，其連通位於遠端(諸如在平台級或作為遠程電腦的一部分)之一或更多積體電路，而結合以控制腔室中的製程。
不受限制地，示例系統可包含電漿蝕刻腔室或模組、沉積腔室或模組、旋轉-潤洗腔室或模組、金屬電鍍腔室或模組、清潔腔室或模組、斜邊蝕刻腔室或模組、物理氣相沉積(PVD)腔室或模組、CVD腔室或模組、ALD腔室或模組、原子層蝕刻(ALE)腔室或模組、離子植入腔室或模組、軌道腔室或模組、及任何可關聯或使用於半導體晶圓的製造及/或生產中的其他半導體處理系統。
如上所述，依據將由工具執行的製程步驟或複數製程步驟，控制器可與下列其中一或更多者通訊：其他工具電路或模組、其他工具元件、群組工具、其他工具介面、毗鄰工具、相鄰工具、位於工廠各處的工具、主電腦、另一控制器、或用於材料傳送的工具，該等用於材料傳送的工具將晶圓的容器攜帶進出半導體生產工廠內的工具位置及/或裝載埠口。
控制器1129可包含諸多程式。基板定位程式可包含用於控制腔室元件的程式碼，該腔室元件係用以將基板裝載至基座或卡盤之上、並用以控制基板與腔室的其他部件(諸如進氣口及/或目標物)之間的間距。處理氣體控制程式可包含程式碼，用於控制氣體成分和流率、及選用性地用於在沉積之前將氣體流進腔室以使腔室內的氣壓穩定。壓力控制程式可包含程式碼，用於藉由調節例如在腔室之排氣系統內的節流閥而控制腔室內的壓力。加熱器控制程式可包含程式碼，用於控制電流流至用以加熱基板的加熱單元。或者，加熱器控制程式可控制熱轉移氣體(諸如氦)至晶圓卡盤的遞送。
可在沉積期間受監控之腔室感測器的示例包含質流控制器、壓力感測器(諸如壓力計)、及配置在基座或卡盤上的熱電偶。適當編程的回饋及控制演算法可與來自這些感測器的數據一起使用以維持期望的製程條件。
以上描述在單一或多腔室半導體處理工具中所揭示內容之實施例的實施方式。
以上描述在單一或多腔室半導體處理工具中所揭示實施例的實施方式。本文描述的設備及製程可結合微影圖案化的工具或製程(例如半導體元件、顯示器、LED、太陽光電板等的製造或生產)使用。通常，雖然不一定，此等工具/製程將在共同的製造設施內一起使用或執行。膜的微影圖案化一般包 含下列步驟的一些或全部者，各步驟係以幾個可能的工具提供：(1)工件(即基板)上光阻的施加，其使用旋轉式或噴塗式的工具；(2)光阻的固化，其使用熱板或加熱爐或UV固化工具；(3)以諸如晶圓步進機的工具將光阻曝露於可見光或UV或x射線光；(4)顯影光阻以便選擇性地移除光阻且從而使其圖案化，其使用諸如溼檯的工具；(5)藉由使用乾式或電漿輔助蝕刻工具將光阻圖案轉移進入下方的膜或工件；及(6)使用諸如RF或微波電漿光阻剝除器的工具移除光阻。
結論
雖然上述實施例為了清楚理解的目的已以一些細節描述，但顯然地，某些改變與修飾可在隨附申請專利範圍的範疇內實施。應注意有許多替代方式執行本發明實施例的製程、系統、及設備。因此，本發明實施例係被視為說明性而非限制性的，且該等實施例不限於本文提供的細節。
12‧‧‧保形阻障層
13‧‧‧絕緣層
202‧‧‧矽基板
208‧‧‧埋入式字元線(bWL)

Claims (12)

  1. 一種在基板上沉積膜的方法，包含：在一基板上提供含鎢(W)層；及在該含W層上沉積含鉬(Mo)層，其中，該含Mo層藉由將該含W層曝露於一還原劑及選自下列者的含Mo前驅物而沉積：六氟化鉬(MoF6)、五氯化鉬(MoCl5)、二氯二氧化鉬(MoO2Cl2)、四氯氧化鉬(MoOCl4)、及六羰鉬(Mo(CO)6)，及其中該基板在第一溫度下曝露於該還原劑且在第二溫度下曝露於該含Mo前驅物，其中該第一溫度低於該第二溫度。
  2. 如請求項1之在基板上沉積膜的方法，其中，該含W層係WCN層。
  3. 如請求項1之在基板上沉積膜的方法，其中，該含W層係W成核層。
  4. 如請求項1之在基板上沉積膜的方法，其中，該含W層係自一或更多鎢氯化物前驅物加以沉積。
  5. 如請求項1之在基板上沉積膜的方法，其中，該含Mo層具有小於1(原子)%雜質的Mo層。
  6. 如請求項1之在基板上沉積膜的方法，更包含熱退火該含Mo層。
  7. 如請求項1之在基板上沉積膜的方法，其中，曝露於該含Mo前驅物期間的基板溫度小於550℃。
  8. 如請求項1之在基板上沉積膜的方法，其中，該還原劑係含硼還原劑及含矽還原劑的混合物。
  9. 一種在基板上沉積膜的方法，包含：在第一溫度下將一還原劑氣體流至容納一基板的一處理腔室，以在該基板上形成保形的還原劑層；及在第二溫度下將該保形的還原劑層曝露於含鉬前驅物，以將該還原劑層轉變成鉬，其中，該第一溫度低於該第二溫度。
  10. 如請求項9之在基板上沉積膜的方法，其中，該還原劑係含硼還原劑及含矽還原劑的混合物。
  11. 如請求項9之在基板上沉積膜的方法，其中，該第一溫度不大於400℃且該第二溫度至少為500℃。
  12. 如請求項9之在基板上沉積膜的方法，更包含將該鉬退火。
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