[發明專利]使用MoOC14

有效

• 申請號: 201780054079.8
• 申請日: 2017-07-13
• 公開（公告）號: CN109661481B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: T·H·鮑姆;P·S·H·陳;R·賴特;B·亨德里克斯;孟雙;R·阿西翁
• 申請（專利權）人: 恩特格里斯公司
• 主分類號: C23C16/04
• 分類號: C23C16/04;C23C16/14;C23C16/455;C23C16/02
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 顧晨昕

本發明描述一種在襯底上形成含鉬材料的方法，其中在氣相沉積條件下將所述襯底與四氯氧化鉬(MoOCl₄)蒸氣接觸以在所述襯底上沉積所述含鉬材料。在各種實施方案中，可采用所述襯底的二硼烷接觸以建立用于(例如)通過例如脈沖化學氣相沉積CVD的CVD技術的鉬的后續塊狀沉積的有利成核條件。

技術領域

本發明涉及含鉬材料的氣相沉積。特定來說(但非排他性地)，本發明涉及使用四氯氧化鉬(MoOCl₄)作為用于此沉積的前驅體。

背景技術

由于其極高熔點、低熱膨脹系數、低電阻率及高導熱性的特性，鉬越來越多地用于制造半導體裝置，包含用于擴散屏障、電極、光掩模、電力電子襯底、低電阻率柵極及互連件中。

此利用已激發用以實現用于特性在于經沉積膜的高保形性及高沉積速率的此類應用的鉬膜的沉積以適應有效高體積制造操作的努力。此又已通知用以開發可用于氣相沉積操作中的經改進鉬源試劑以及利用此類試劑的經改進工藝流程的努力。

五氯化鉬最常用作用于含鉬材料的化學氣相沉積的鉬源。然而，仍需要實現具有更高沉積速率的含鉬材料的沉積來適應高效高體積制造操作。

發明內容

本發明涉及含鉬材料的氣相沉積，且更具體來說，涉及使用四氯氧化鉬(MoOCl₄)作為用于此氣相沉積的源試劑，以及采用四氯氧化鉬(MoOCl₄)作為源試劑的過程及裝置。

在一個方面中，本發明涉及一種在襯底上形成含鉬材料的方法，其包括在氣相沉積條件下將所述襯底與四氯氧化鉬(MoOCl₄)蒸氣接觸以在所述襯底上沉積所述含鉬材料。

在各種實施利中，本發明涉及一種在襯底上形成含鉬材料的方法，其包括：在接觸條件下將所述襯底與二硼烷接觸，從而在所述襯底上建立成核表面；及通過利用四氯氧化鉬(MoOCl₄)前驅體的氣相沉積工藝而在所述成核表面上沉積鉬以在所述襯底上產生所述含鉬材料。

從后續描述及所附權利要求書將更完全明白本發明的其它方面、特征及實施例。

附圖說明

圖1是四氯氧化鉬的熱重量分析(TGA)的圖表。

圖2是包括根據本發明的實施例沉積的含鉬材料的半導體裝置結構的示意性橫截面正視圖。

圖3展示說明來自實例1的結果的四氯氧化鉬(MoOCl₄)/氫(H₂)沉積曲線。

圖4是針對根據實例1的通過MoOCl₄/H₂過程的鉬的沉積的依據厚度而變化的電阻率的圖表。

圖5及圖6是根據實例2形成的經沉積鉬膜的掃描電子顯微照片(SEM)圖像。

圖7是針對根據實例3的通過MoOCl₄/H₂過程的鉬的沉積的依據沉積時間而變化的鉬厚度的圖表。

圖8是針對根據實例4的通過MoOCl₄/H₂過程進行的鉬沉積的依據鉬厚度而變化的膜電阻率的圖表。

圖9是針對根據實例5的鉬沉積的比較依據運行數目而變化的沉積速率的圖表。

圖10是根據實例6比較依據鉬膜厚度而變化的經沉積鉬膜的膜電阻率的圖表。

圖11是說明來自實例7的結果的依據二硼烷浸泡時間而變化的鉬膜厚度的圖表。

圖12及13是實例8中形成的膜沉積的SEM顯微照片。

圖14是針對根據實例10的沉積工藝的依據二硼烷浸泡時間而變化的鉬厚度及電阻率的圖表。