[发明专利]从钽卤化物前体得到的热化学气相沉积钽氮化物膜的等离子体处理方法

权利要求书

1.在基片上沉积钽氮化物(TaN_x)膜的方法，所述方法包括通过将钽卤化物前体加热至足以使所述前体汽化的温度而向含有所述基片的反应室提供钽卤化物前体蒸气，然后将所述蒸气与含氮的工艺气体混合，在所述基片上通过热化学气相沉积(CVD)方法沉积所述TaN_x，并等离子体处理所述沉积的TaN_x。

2.权利要求1的方法，其另外包括重复所述通过热CVD进行的沉积和所述等离子体处理，以生成所述膜的期望的厚度。

3.权利要求1的方法，其中所述钽卤化物前体选自钽氟化物、钽氯化物和钽溴化物。

4.权利要求1的方法，其中所述蒸气的所述提供包括在至少约3托的压力下产生所述蒸气。

5.权利要求4的方法，其中所述前体是五氟化钽，所述温度为约95℃。

6.权利要求4的方法，其中所述前体是五氯化钽，所述温度为约145℃。

7.权利要求4的方法，其中所述前体是五溴化钽，所述温度为约205℃。

8.权利要求1的方法，其中所述前体的所述加热是加热至足以提供至少为3托的所述钽卤化物前体蒸气压的温度。

9.权利要求1的方法，其中将所述基片加热至约300℃-500℃的温度。

10.权利要求1的方法，其中所述钽卤化物前体的所述输送在约1-50sccm的范围内。

11.权利要求1的方法，其中所述工艺气体选自氢、氮、氩、氦及其组合。

12.权利要求11的方法，其中所述氢气的流速为约0.1-10slm。

13.权利要求11的方法，其中所述含氮气体的流速在约0.1-10slm的范围内。

14.权利要求1的方法，其中所述沉积在约0.2-5.0托的所述室的压力下发生。

15.权利要求1的方法，其中所述膜与所述基片的铜层结合。

16.权利要求1的方法，其中所述TaN_x以至少约100/min的速率被沉积。

17.权利要求1的方法，其中所述基片包括含有高纵横比器件的集成电路。

18.权利要求1的方法，其中所述沉积在所述等离子体处理开始前被停止。

19.权利要求18的方法，其中所述沉积通过暂停所述室中所述前体气体和所述工艺气体流而被停止。

20.权利要求18的方法，其中所述热CVD通过改变所述室中所述前体气体和所述工艺气体的流动方向而被停止。

21.权利要求1的方法，其中所述等离子体处理由射频能源产生。

22.权利要求1的方法，其中将氢气用于所述等离子体处理。

23.权利要求1的方法，其中不使用载气而将所述钽卤化物前体输送至所述反应室中。

24.权利要求1的方法，其另外包括用钽膜顺续沉积并处理所述TaN_x膜。

25.在基片上沉积钽氮化物(TaN_x)膜的方法，所述方法包括通过将钽卤化物前体的温度升高至足以产生所述前体的蒸汽以提供压力输送钽蒸汽的温度，给含有所述基片的反应室提供输送钽卤化物前体的蒸气，所述钽卤化物前体选自钽氟化物和钽氯化物，将所述蒸气与所述含氮的工艺气体混合，在所述基片上通过热化学气相沉积(CVD)方法沉积所述TaN_x，并等离子体处理所述沉积的TaN_x膜。

26.权利要求25的方法，其另外包括重复所述通过热CVD进行的沉积和所述等离子体处理，以生成所述膜的期望的厚度。

27.权利要求25的方法，其中所述升高的温度低于引起所述前体蒸气和所述工艺气体之间反应的温度。

28.权利要求25的方法，其中所述用于输送所述钽蒸气的压力为至少约3托。