[发明专利]用于降低钨粗糙度并改进反射率的方法

权利要求书

1.一种在半导体衬底上形成钨膜的方法，所述方法包含：

在所述半导体衬底上沉积钨成核层；

通过CVD工艺在所述钨成核层上沉积钨体层，其中在所述钨体层的沉积期间将所述半导体衬底暴露于多个氮脉冲，其中所述氮脉冲之间有延迟。

2.根据权利要求1所述的方法，其中沉积钨体层包含一个或一个以上循环，其中一循环包含其中在不存在氮的情况下通过还原剂还原含钨前驱物以沉积钨的至少一个CVD操作和其中在存在氮的情况下通过还原剂还原含钨前驱物以沉积钨的至少一个CVD操作。

3.根据权利要求2所述的方法，其包含至少两个循环。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述所沉积钨体层的反射率比裸硅晶片的反射率高20％。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述所沉积钨体层的电阻率小于约15微欧姆-厘米。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述所沉积钨体层的所述电阻率小于约13微欧姆-厘米。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述所沉积体层包含通过在存在氮的情况下还原含钨前驱物所沉积的第一厚度和通过在不存在氮的情况下还原含钨前驱物所沉积的第二厚度，其中总厚度是所述第一和第二厚度的总和且其中所述第一厚度与所述总厚度的比率介于约0.2与0.9之间。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一厚度与所述总厚度的所述比率介于约0.4与0.8之间。

9.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一厚度与所述总厚度的所述比率介于约0.5与0.8之间。

10.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一厚度与所述总厚度的所述比率介于约0.6与0.8之间。

11.根据权利要求1所述的方法，其中沉积所述钨成核层包含使还原剂与含钨前驱物的脉冲在所述衬底上方交替以通过PNL工艺沉积所述成核层。

12.根据权利要求1所述的方法，其中沉积所述钨体层包含其中在不存在氮的情况下通过还原剂还原含钨前驱物以沉积钨的至少一个CVD操作和其中在存在氮的情况下通过还原剂还原含钨前驱物以沉积钨的至少一个CVD操作，且在存在氮的情况下的所述CVD操作期间的温度高于在不存在氮的情况下的所述CVD操作期间的温度。

13.根据权利要求1所述的方法，其中沉积钨体层包含利用H₂还原WF₆。

14.根据权利要求2所述的方法，其中所述含钨前驱物是WF₆且所述还原剂是H₂。

15.根据权利要求1所述的方法，其中沉积所述含钨前驱物包含其中在存在氮的情况下还原剂还原含钨前驱物的多个顺序CVD操作，其中所述多个顺序CVD操作之间存在至少1秒的延迟。

16.一种在半导体衬底上形成钨膜的方法，所述方法包含：

在所述半导体衬底上沉积钨成核层；及

在CVD工艺中通过还原含钨前驱物而在所述钨成核层上沉积钨体层，其中在所述钨体层沉积期间将所述半导体衬底暴露于多个氮脉冲，其中所述氮脉冲之间有延迟以使得α介于0.2与0.9之间，其中α是在存在氮的情况下所沉积的所述钨体层的钨的厚度除以所述钨体层的总厚度。

17.根据权利要求16所述的方法，其中α介于0.5与0.8之间。

18.根据权利要求16所述的方法，其中通过WF₆的H₂还原来沉积所述钨体层。

19.一种用于在衬底上沉积钨膜的设备，其包含：

a)沉积室，其包含：衬底支撑件和经配置以将所述衬底暴露于气体脉冲的一个或一个以上气体入口；及

b)控制器，其用于控制所述沉积室中的操作，所述控制器包含用于使含钨前驱物和还原剂流入到所述室中的指令；和用于将氮脉冲输送至所述室的指令，其中所述氮脉冲之间有延迟。