專利名稱：使用連續(xù)淀積技術(shù)淀積難熔金屬層的方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對于半導(dǎo)體襯底的處理。具體的說，本發(fā)明涉及在半導(dǎo)體襯底上淀積難熔金屬層的改進方法。
半導(dǎo)體制造業(yè)不斷要求在增加淀積于具有較大表面面積襯底上的各層的均勻性的同時可以獲得較高的生產(chǎn)率。這些與材料相結(jié)合的相同因素也可以提供在單位面積襯底上的電路的較高集成度。隨著電路集成度的增加，對較高均勻性及有關(guān)層厚的過程控制的要求就會增加。結(jié)果，已發(fā)展了多種具有成本效益的在襯底上淀積層的技術(shù)，該技術(shù)同時保持對層的特性的控制?；瘜W(xué)氣相淀積(CVD)是最普通的用于在襯底上淀積層的淀積方法之一。CVD是依賴流量的淀積技術(shù)，為產(chǎn)生所要得到的均勻厚度層，該技術(shù)需要精確控制襯底溫度以及引入處理室的前體。由于會使處理室的設(shè)計以及為保持足夠均勻性的氣體流動技術(shù)變得更復(fù)雜，這種需要在襯底尺寸增加時變得更苛刻。
與CVD相比，可以進行較多步驟涂敷的CVD的派生技術(shù)為原子層淀積(ALD)。ALD基于最初用于制造電致發(fā)光顯示器的原子層外延(ALE)。ALD用化學(xué)吸收作用以在襯底表面形成反應(yīng)前體分子的飽和單層。它通過向淀積室里交替脈沖輸入適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)前體而實現(xiàn)。每次反應(yīng)前體的輸入被不活潑氣體沖洗隔開，以提供附加于先前淀積層的新原子層，從而在襯底上形成均勻?qū)?。重?fù)該循環(huán)以形成所需厚度的層。ALD技術(shù)的缺點是淀積速度較低，小于典型CVD技術(shù)至少一個數(shù)量級。
以高淀積速度形成膜層和提供足夠分步涂敷是相互沖突的特性，經(jīng)常需要為獲得一方而犧牲另一方。在形成將由介電層隔開的鄰近金屬層連接起來的接點的過程中，當(dāng)難熔金屬層淀積以涂敷間隙或者通路時這種沖突就尤其明顯。在歷史上，為了廉價快速形成接點，使用CVD技術(shù)以淀積諸如難熔金屬的導(dǎo)電材料。由于半導(dǎo)體電路集成度的增加，在較多步驟涂敷中使用鎢。結(jié)果，由于該方法大的產(chǎn)量，使用CVD技術(shù)淀積鎢在半導(dǎo)體加工中獲得廣泛應(yīng)用。
但是，用傳統(tǒng)CVD方法淀積鎢存在幾個缺點。例如，在半導(dǎo)體襯底上鎢層的涂敷層淀積在400℃是十分耗時的。鎢的淀積速度可以通過增加淀積溫度而提高，該淀積溫度可以增加到諸如500～550℃。但是，在該較高范圍下的溫度會損害結(jié)構(gòu)和正在形成的集成電路的下層部分的完整性。由于導(dǎo)致產(chǎn)生反射率低于硅基片20％的相對粗糙表面，使用鎢還會妨礙在制作過程的光刻步驟。最后，已表明鎢難于均勻淀積。已表明對于鎢會帶來大于1％的膜厚的變化，由此會妨礙對層的電阻系數(shù)的控制。已有幾種針對克服上述缺點而進行的嘗試。
例如，在受讓于本發(fā)明受讓人的Chang等人的美國專利號為5028565的專利及其它專利中，公開了通過改變淀積化學(xué)而提高鎢的均勻性的方法。該方法包含在相關(guān)部分中在通過大塊淀積進行淀積鎢前在中間阻擋層上形成成核層。成核層從六氟化鎢、氫、硅烷和氬氣的氣體混合物中形成。成核層被描述為提供促進均勻鎢層在其上淀積的生長點的層。成核層的優(yōu)點被描述為取決于所用阻擋層。例如阻礙層由氮化鈦形成時，鎢層厚度均勻性提高差不多15％。當(dāng)阻擋層由濺射鎢或者濺射鈦鎢形成時，成核層的優(yōu)點不太明顯。
因此，需要提供提高淀積于半導(dǎo)體襯底上的難熔金屬層的特性的技術(shù)。
形成難熔金屬層的方法和系統(tǒng)，其特征在于通過連續(xù)淀積技術(shù)對襯底成核，在該連續(xù)淀積技術(shù)中，襯底依次暴露于第一和第二反應(yīng)氣體中，隨之形成層，通過氣相淀積，對成核層進行化合物的大塊淀積，該化合物包含于第一和第二反應(yīng)氣體中之一。所有的處理步驟可以在相同或者不同的處理室內(nèi)進行。例如，成核可以在不同于進行大塊淀積的處理室的處理室內(nèi)進行。還公開了用于控制所得到的層中的氟原子的存在的技術(shù)，該氟原子的存在為在成核的過程中所用載體氣體的函數(shù)。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體處理系統(tǒng)的透視圖；圖2為上述圖1中處理室的詳細(xì)說明圖；圖3為在連續(xù)淀積過程中第一分子在襯底上淀積的示意圖；圖4為在連續(xù)淀積以形成難熔金屬層的過程中第二分子在襯底上淀積的示意圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明，引入如上面圖2中所示的處理室中的氣體濃度，與存在于處理室中的氣體的時間的圖解圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明，ALD循環(huán)次數(shù)與層厚的關(guān)系的圖解圖，該層使用連續(xù)淀積技術(shù)形成于襯底上；圖7為根據(jù)本發(fā)明，連續(xù)淀積循環(huán)次數(shù)與層的電阻系數(shù)的關(guān)系的圖解圖，該層使用連續(xù)淀積技術(shù)形成于襯底上；圖8為根據(jù)本發(fā)明，層的淀積速度與襯底溫度的關(guān)系的圖解圖，該層使用連續(xù)淀積技術(shù)形成于襯底上；圖9為根據(jù)本發(fā)明，層的電阻系數(shù)與襯底溫度的關(guān)系的圖解圖，該層使用連續(xù)淀積技術(shù)形成于襯底上；圖10為根據(jù)本發(fā)明的布線襯底的剖面圖，該布線襯底具有通過連續(xù)淀積技術(shù)形成于其上的成核層；圖11為根據(jù)本發(fā)明的如圖10所示的襯底的局部剖面圖，通過CVD在成核層上形成有難熔金屬層；圖12為根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，在圖3中所示的氣體的成分的圖解圖；圖13為根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，在圖5中所示的氣體的成分的圖解圖；圖14為在Ar或N2為載體氣體時氟的含量與難熔金屬層的深度的關(guān)系的圖解圖，該難熔金屬層使用ALD形成于襯底上；圖15為在H2為載體氣體時氟的含量與難熔金屬層的深度的關(guān)系的圖解圖，該難熔金屬層使用ALD形成于襯底上。
如圖1所示，例舉性基片處理系統(tǒng)包含一個或者多個處理室12和14，該處理室置于由壁18圍成的共同工作區(qū)域16中。處理室12和14與控制器22保持基線聯(lián)系，該控制器與圖中標(biāo)為24和26的一個或者多個監(jiān)視器相連。監(jiān)視器一般顯示與處理室12和14相關(guān)聯(lián)的過程的信息。監(jiān)視器之一26置于壁18上，而監(jiān)視器24仍置于工作區(qū)域16中。處理室12和14的操作控制可以通過使用光筆而實現(xiàn)，以使之與控制器22相連，該光筆與監(jiān)視器24和26之一相連。例如，光筆28與監(jiān)視器24相連并通過監(jiān)視器24促進與控制器22的聯(lián)系。光筆39通過監(jiān)視器26促進與控制器22的聯(lián)系。
參照圖1和2，每個處理室12和14包含具有基壁32的外殼30，置于基壁32對面的蓋子34，延伸于兩者之間的側(cè)壁36。外殼30界定了室37，基架38置于處理室37內(nèi)，以支撐諸如半導(dǎo)體基片的襯底42?？梢酝ㄟ^位移裝置(未示出)將基架38上升至蓋子34和基壁32之間，但是其位置為典型安裝位置。處理氣體供給裝置39a、39b和39c通過噴嘴40與處理室37保持流體聯(lián)通。出自供給裝置39a、39b和39c中的氣體的流動調(diào)節(jié)通過流動閥完成。
根據(jù)特定的處理，襯底42可以在層淀積前通過嵌入基架38的加熱器被加熱至所需的溫度。例如，可以通過交流電源43供給加熱元件44電流而對基架38進行電阻式加熱。襯底42反過來被基架38加熱，并可保持在諸如約20～750℃的所需處理溫度范圍內(nèi)。諸如熱電偶的溫度傳感器46也被嵌入基片支撐部件基架38中，以通過傳統(tǒng)方式監(jiān)控基架38的溫度。例如，將所測溫度用于反饋回路中，以控制由電源43施加于加熱器44的電流，這樣襯底溫度就可保持或者控制在適于特定處理的所需溫度。另外，也可以采用輻射加熱裝置(未示出)加熱基架38。使用真空泵48抽空處理室37，以有助于保持適當(dāng)?shù)臍怏w流動和處理室37中的壓力。
參照圖1和3，上述處理室12和14的其中之一或兩者都可以通過連續(xù)淀積技術(shù)在襯底上淀積難熔金屬層。根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)淀積技術(shù)的一個例子包含原子層淀積(ALD)。根據(jù)處理的特定階段，難熔金屬層可以在制成襯底42的材料上淀積，該材料諸如SiO2。難熔金屬層也可以在預(yù)先形成于襯底42上的層上淀積，該層諸如鈦和氮化鈦等。
在根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)淀積技術(shù)中，此處為Aax的一爐第一處理氣體導(dǎo)致產(chǎn)生在襯底42上淀積的A層，該襯底具有暴露于處理室37中的配位基表面。然后，清洗氣體進入處理室37以沖洗去未被結(jié)合進入A層的氣體Aax。在從處理室37中沖洗去Aax后，第二爐氣體Bbx進入處理室37。襯底表面上配位基與b配位基和B原子反應(yīng)，釋放出諸如ab和aA的分子，該分子從襯底42中離開，然后被從處理室37中抽去。通過這種方式，包含層B的化合物的表面保留在襯底42上并暴露于處理室37中，如圖4所示。B化合物層的成分可以為使用ALD形成的單層原子。另外，化合物B層可以包含多層原子。在這種情況下，第一處理氣體可以包含處理氣體的混合物，每一種處理氣體具有可吸附于襯底42上的原子。該過程一個循環(huán)接著一個循環(huán)，直到得到所需的厚度。
參照圖2和5，雖然可以使用各種類型的處理氣體，在本實施例中，處理氣體Aax包含B2H6，并且Bbx為WF6。使用兩種清洗氣體Ar和N2。每一種處理氣體與載體氣體一起流入處理室37，在本實施例中為下列之一WF6與Ar一起進入，B2H6與N2一起進入。但是，注意清洗氣體可與下面著重詳述的載體氣體不同。根據(jù)本發(fā)明的ALD技術(shù)的一個循環(huán)包含清洗氣體N2在時間t1內(nèi)流入處理室37中，該時間t1在B2H6流入處理室37前，接近0.01～15秒。在0.01～15秒的時間t2內(nèi)，處理氣體B2H6與載體氣體一起流入處理室37內(nèi)，在本實施例中載體氣體為N2。0.01～15秒之后，停止流入B2H6，并且在0.01～15秒的附加時間t3內(nèi)繼續(xù)保持N2的流入，以沖洗掉處理室中的B2H6。在時間t4內(nèi)，盡可能多地抽空處理室37內(nèi)的大部分氣體。在抽空處理室37后，在0.01～15秒的時間t5引入載體氣體Ar，在該時間t5后，在時間t6內(nèi)將處理氣體WF6與載體氣體Ar一起引入處理室37內(nèi)。時間t6持續(xù)0.01～15秒。處理氣體WF6流入處理室37在其開始后的0.01～15秒后停止。在處理氣體WF6停止流入處理室37后，在0.01～15秒的附加時間t7內(nèi)繼續(xù)保持Ar的流入。然后，在時間t8內(nèi)盡可能抽空處理室內(nèi)的氣體。抽空過程如上持續(xù)近30秒，這樣就構(gòu)成了根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)淀積技術(shù)的一個循環(huán)。
使用連續(xù)淀積技術(shù)的優(yōu)點為多方面的，包含層的形成與流量無關(guān)，這樣就提供了與襯底尺寸無關(guān)的淀積的均勻性。例如，在同一室內(nèi)在所測量的200mm和32mm襯底上淀積的層的均勻性和厚度的差異是微乎其微的。這是由于連續(xù)淀積技術(shù)的自我限制的特性而導(dǎo)致的。并且，該技術(shù)有利于在復(fù)雜外形上進行無余量分步涂敷。
除此之外，如圖4所示，通過使用連續(xù)淀積技術(shù)可以在將其電阻減少到最小時很容易控制層B的厚度。如圖6所示，從線50的斜率可以看出鎢層厚度與所用形成鎢層的循環(huán)次數(shù)成比例。但是，如圖7中的曲線52的斜率所示，鎢層的電阻系數(shù)相對與層厚無關(guān)，這樣，使用連續(xù)淀積技術(shù)，可以很容易控制難熔金屬層的厚度，該厚度作為處理氣體引入處理室的循環(huán)次數(shù)的函數(shù)，而對電阻系數(shù)的影響微乎其微。
參照圖4和8，可以發(fā)現(xiàn)對淀積速度的控制依賴于襯底42的溫度。如線54的斜率所示，襯底42溫度的上升會增加鎢層B的淀積速度。例如，在56處可以看出，在250℃的溫度下淀積速度接近2/循環(huán)。但點58處，在450℃的溫度下淀積速度接近5/循環(huán)。但是，如圖9中的曲線59的斜率所示，鎢層的電阻系數(shù)實際上與層厚無關(guān)。結(jié)果，鎢層的淀積速度可以作為溫度的函數(shù)而被控制，而不會損壞電阻系數(shù)的均勻性。但是應(yīng)減少淀積難熔金屬的全部層的時間。
因此，淀積過程可包含難熔金屬層的大塊淀積(bulkdeposition)。難熔金屬的大塊淀積在普通的處理室里一般發(fā)生在成核層形成之后。具體的說，在本實施例中，鎢層的成核在使用上述連續(xù)淀積技術(shù)的室12里發(fā)生，其襯底42被加熱至200～400℃，處理室37被加壓至1～10Torr。如圖10所示，約12～20nm的成核層60形成于布線襯底42上?？梢钥闯觯r底42包含阻擋層61和具有多個通路63的布線層。成核層在涂敷通路63的布線層的鄰近形成?？梢钥闯?，使用ALD技術(shù)的成核層60可以提供100％的分步涂敷。為增加形成全部鎢層的時間，鎢在成核層上的大塊淀積通過CVD技術(shù)實現(xiàn)，而襯底42置于相同的處理室12中，如圖1所示。大塊淀積可以通過眾所周知的技術(shù)而實現(xiàn)。通過這種方式，就在具有縱橫比約為6∶1的通路的布線層上得到了提供徹底的塞子填充的鎢層65，如圖11所示。
在另一實施例中，可以實施分為兩部分的淀積過程，在該過程中，難熔金屬層的成核在不同于在其中形成有難熔金屬層的剩余部分的室的室中進行。具體的說，在本實施例中，鎢層的成核通過上述的諸如ALD的連續(xù)淀積技術(shù)在室12中進行。最后，加熱襯底42至200～400℃，加壓處理室37至1～10Torr。如圖10所示，約12～20nm的成核層60形成于布線襯底42上?？梢钥闯觯r底42包含阻擋層61和具有多個通路63的布線層。成核層鄰近于涂敷通路63的布線層形成?？梢钥闯?，使用ALD技術(shù)的成核層60可以提供100％的分步涂敷。
使用CVD技術(shù)，鎢在成核層60上的大塊淀積物在襯底42置于處理室14時形成，該處理室14如圖1所示。大塊淀積可以通過眾所周知的技術(shù)實現(xiàn)。通過這種方式，就在具有縱橫比約為6∶1的通路的布線層上得到了提供完全塞子填充的鎢層65，如圖11所示。實施上述分為兩部分的淀積過程可以減少形成所需具有高性能的鎢層的時間。
前已述及，在本發(fā)明另一實施例中的載體氣體可以不同于清洗氣體，如圖12所示。在時間段t1、t3、t5和t7內(nèi)引入的清洗氣體包含Ar。在時間段t2和t6內(nèi)引入的載體氣體包含N2。這樣，在時間段t2內(nèi)，引入處理室的氣體包含B2H6和H2的混合氣，在時間段t6內(nèi)，混合氣包含WF6和N2。在時間段t4和t8內(nèi)的沖洗過程同上述與圖5相關(guān)的沖洗過程相同。在又一實施例中，如圖13所示，在時間段t2和t6內(nèi)的載體氣體包含H2，而在時間段t1、t3、t5和t7內(nèi)引入的清洗氣體包含Ar。在時間段t4和t8內(nèi)的沖洗過程如上所述。結(jié)果，在時間段t2內(nèi)引入處理室37中的混合氣包含B2H6和H2，在時間段t6內(nèi)包含WF6和H2。
使用載體氣體H2所帶來的好處是可以提高鎢層B的穩(wěn)定性。具體的說，通過比較圖14中的曲線66和圖15中的曲線68，可以看出當(dāng)使用H2作為載體氣體時，與使用N2或Ar相比，圖10中所示的成核層60中氟化物的濃度較低。
如圖14和15所示，曲線66的頂點與最低點表明氟化物的濃度可達到超過每立方厘米1×1021原子，以及可低于每立方厘米1×1019原子。但是，曲線68表明氟化物濃度在頂點處明顯低于每立方厘米1×1021原子，并且在最低點明顯低于每立方厘米1×1017原子。這樣，使用H2作為載體氣體提供了更加穩(wěn)定的膜，即降低了氟化物擴散進入襯底或者鄰近層的可能性。同時，這樣通過避免形成可以導(dǎo)致增加氟化物濃度的金屬氟化物，從而降低了難熔金屬層的電阻。這樣，成核層的穩(wěn)定性及其電阻系數(shù)可以作為所用載體氣體的函數(shù)而得到控制。當(dāng)使用ALD技術(shù)，即不使用其它的諸如CVD的淀積技術(shù)，完全淀積難熔金屬層時也會出現(xiàn)同樣的效果。
再參照圖2，可以使用由控制器22執(zhí)行的計算機程序?qū)Φ矸e鎢層的過程進行控制。最后，控制器22包含中央處理器(CPU)70、諸如隨機存取存儲器(RAM)72的非永久性存儲器和諸如軟盤驅(qū)動器和硬盤驅(qū)動器的永久存貯介質(zhì)，該軟盤驅(qū)動器用于使用軟盤。計算機程序指令可以用各種傳統(tǒng)計算機可讀程序語言編寫；例如68000匯編語言、C、C++、Pascal和Fortran等。通過傳統(tǒng)的文本編輯器將適當(dāng)?shù)某绦蛑噶钶斎胍粋€文件，或者多個文件，并且保存或者錄入諸如硬盤74的計算機可讀介質(zhì)中。如果輸入的指令文本為高級語言，指令被編譯，然后將生成的編譯指令與預(yù)編譯程序Windows庫存程序相連接。為執(zhí)行連接并編譯目標(biāo)指令，系統(tǒng)用戶調(diào)用目標(biāo)指令，使CPU70將指令裝入RAM72中。然后CPU70讀取并執(zhí)行指令以實現(xiàn)程序規(guī)定的任務(wù)。
雖然本發(fā)明已對特定實施例作出說明，熟知本領(lǐng)域的可以認(rèn)識到，反應(yīng)條件的各種變化，即溫度、壓力和膜厚等，可以被替換并包含于其中。另外，當(dāng)分成兩部分的淀積過程已經(jīng)被描述為在相同的系統(tǒng)內(nèi)進行時，大塊淀積可以發(fā)生于主機架淀積系統(tǒng)的處理室內(nèi)，該主機架淀積系統(tǒng)不同于處理室用作淀積成核層的主機架淀積系統(tǒng)。最后，除了鎢外，還可以淀積其它的難熔金屬，并且，可以使用其它淀積技術(shù)以取代CVD。例如物理氣相淀積(PVD)技術(shù)或者使用CVD和PVD技術(shù)的組合。本發(fā)明的范圍不應(yīng)限于上面所述。本發(fā)明的范圍更適于基于這里所述的權(quán)利要求書，該權(quán)利要求書包含其等同物的全部范圍。
權(quán)利要求
1.一種在置于處理室內(nèi)的襯底上形成層的方法，該方法包含通過依次將所述襯底暴露于第一和第二反應(yīng)氣體中以形成成核層；通過氣相淀積對所述成核層進行化合物的大塊淀積，在所述成核層上形成大塊淀積物層，該化合物包含于所述第一和第二反應(yīng)氣體其中之一。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成所述成核層和形成所述大塊淀積物層在同一個處理室內(nèi)進行。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包含提供第一和第二處理室，在形成所述成核層前將所述襯底置于所述第一處理室內(nèi)，在形成所述大塊淀積物層前將所述襯底置于所述第二處理室里，其中，形成所述成核層發(fā)生于所述第一處理室內(nèi)并且形成所述大塊淀積物層發(fā)生于所述第二處理室內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，第二反應(yīng)氣體具有與其相關(guān)的氟原子，第一和第二反應(yīng)氣體各自與載體氣體一起被引入所述處理室內(nèi)，并且進一步包含控制所述成核層中氟原子的量，該氟原子的量為所述載體氣體的函數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述成核層上形成大塊淀積物層包含使用化學(xué)氣相淀積形成所述大塊淀積物層。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述成核層上形成大塊淀積物層包含使用物理氣相淀積形成所述大塊淀積物層。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成成核層進一步包含將所述第一和第二氣體引入其中，以在將所述襯底暴露于所述第二反應(yīng)氣體前，通過在其中引入清洗氣體清空所述處理室中的所述第一反應(yīng)氣體。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成成核層進一步包含，在引入所述第二反應(yīng)氣體前，通過抽空所述處理室中的所有氣體清空所述處理室中的所述第一反應(yīng)氣體。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成成核層進一步包含，在將所述襯底暴露于所述第二反應(yīng)氣體前，通過引入清洗氣體繼而抽空所述處理室里的所有氣體，清空所述處理室中的所述第一反應(yīng)氣體。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成成核層包括形成包含含有氫的化合物和難熔金屬的交替疊層。
11.一種對于襯底的處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含限定處理室的裝置；支撐部件，該支撐部件置于所述處理室里，用以支撐所述襯底；與所述處理室保持流體聯(lián)系的氣體傳輸系統(tǒng)；與所述處理室保持熱聯(lián)系的溫度控制系統(tǒng)；與所述處理室保持流體聯(lián)系的壓力控制系統(tǒng)；與所述氣體傳輸系統(tǒng)、所述溫度控制系統(tǒng)和所述壓力控制系統(tǒng)保持電子聯(lián)系的控制器；與所述控制器保持?jǐn)?shù)據(jù)聯(lián)系的存貯器，所述存貯器包含其中錄入有計算機可讀程序的計算機可讀介質(zhì)，所述計算機可讀程序包含第一批指令，該指令用以控制所述氣體傳輸系統(tǒng)，以通過依次將所述襯底暴露于第一和第二反應(yīng)氣體中而形成成核層；以及第二批指令，該指令用以控制所述氣體傳輸系統(tǒng)，以通過對所述成核層進行化合物的氣相淀積，在所述成核層上形成大塊淀積物層，該化合物包含于所述第一和第二反應(yīng)氣體中之一。
12.如權(quán)利要求11所述的處理系統(tǒng)，進一步包含界定附加處理室的附加裝置；附加支撐部件，該附加支撐部件置于所述第二處理室里以支撐所述襯底；與所述第二處理室保持熱聯(lián)系的附加溫度控制系統(tǒng)；與所述第二處理室保持流體聯(lián)系的附加壓力控制系統(tǒng)；置于所述第一處理室和所述附加處理室之間的自動操作裝置，所述氣體傳輸系統(tǒng)與所述附加處理室保持流體聯(lián)系，并且所述控制器與所述附加溫度控制系統(tǒng)、所述壓力控制系統(tǒng)和所述自動操作裝置保持電子聯(lián)系；所述第一批指令進一步包含第一子程序，該第一子程序用以控制所述氣體傳輸系統(tǒng)，以在所述襯底在所述處理室內(nèi)時形成所述成核層，且所述第二批指令包含第二子程序，該第二子程序用以控制所述自動操作裝置，以在所述處理室和所述附加處理室之間移動襯底，并且控制所述氣體傳輸系統(tǒng)，以在所述襯底置于所述第二處理室里時形成所述大塊淀積物層。
13.如權(quán)利要求12所述的處理系統(tǒng)，其中，所述第二反應(yīng)氣體具有與其相關(guān)連的氟原子，并且所述第一批指令進一步包含將所述第一和第二反應(yīng)氣體各自與載體氣體一起引入所述處理室內(nèi)的子程序，并且所述計算機可讀程序進一步包含第三批指令，該第三批指令用以控制與成核層相關(guān)連的所述氟原子的量，該氟原子的量為所述載體氣體的函數(shù)。
14.如權(quán)利要求13所述的處理系統(tǒng)，其中，所述計算機可讀程序包含附加指令，通過將清洗氣體引入其中，以在將所述第二反應(yīng)氣體引入之前清空所述處理室內(nèi)的所述第一反應(yīng)氣體。
全文摘要
形成難熔金屬層的方法和系統(tǒng),其特征在于:通過連續(xù)淀積技術(shù)對襯底成核,在該連續(xù)淀積技術(shù)中,襯底依次暴露于第一和第二反應(yīng)氣體中,隨之形成層,通過氣相淀積,對成核層進行化合物的大塊淀積,該化合物包含于第一和第二反應(yīng)氣體中。所有的處理步驟可以在相同或者不同的處理室內(nèi)進行。例如,成核可以在不同于進行大塊淀積的處理室的處理室內(nèi)進行。還公開了用于控制所得到的層中的氟原子的存在的技術(shù),該氟原子的存在在成核的過程中為所用載體氣體的函數(shù)。
文檔編號C23C16/02GK1332267SQ0112127
公開日2002年1月23日 申請日期2001年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月28日
發(fā)明者席明, A·辛哈, M·克里, A·W·馬克, 潘容蘇, 雷春來, 鐘華, 盧新良, 賴康, K·A·立陶 申請人:應(yīng)用材料有限公司