[发明专利]形成共形金属硅化物膜的方法

权利要求书

1.一种在衬底上形成金属硅化物层的方法，包括：

a)将所述衬底设置在处理室中；

b)在第一衬底温度下将所述衬底暴露于由包含金属前体的沉积气体生成的等离子体，其中等离子体暴露以自限性过程在所述衬底上形成共形的含金属层；以及

c)在第二衬底温度下将所述含金属层在不存在等离子体的条件下暴露于还原气体，其中将b)和c)交替地进行至少一次以形成所述金属硅化物层，并且其中所述沉积气体不包含所述还原气体。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属前体包含卤化钛、卤化钼、卤化钨、卤化钽或卤化钒，或者其中的两种或更多种的组合。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属硅化物层包含硅化钛、硅化钼、硅化钨、硅化钽或硅化钒，或者其中的两种或更多种的组合。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属硅化物层共形地沉积在形成在所述衬底中的深沟槽的表面上。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述深沟槽具有约50nm至100nm的宽度、约2000nm至5000nm的深度、以及约40:1至约100:1的深宽比。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属前体包括卤化钛，所述还原气体包括H₂，所述金属硅化物层包括硅化钛。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一衬底温度和所述第二衬底温度为约450℃至约650℃。

8.一种在衬底上形成金属硅化物膜的方法，包括：

a)将所述衬底设置在处理室中；

b)在第一衬底温度下将所述衬底暴露于由包含金属前体的沉积气体生成的等离子体，其中等离子体暴露以自限性过程在所述衬底上沉积共形的含金属层；

c)在第二衬底温度下将所述含金属层在不存在等离子体的条件下暴露于还原气体，其中将b)和c)交替地进行至少一次以在所述衬底上形成金属膜，并且其中所述沉积气体不包含所述还原气体；以及

d)在第三衬底温度下对所述衬底进行退火以形成所述金属硅化物膜，其中所述第三衬底温度大于所述第二衬底温度。

9.根据权利要求8所述的方法，其中d)还包括：

在所述退火之前，在所述金属膜上沉积硅。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述沉积气体包括卤化钛、卤化钼、卤化钨、卤化钽或卤化钒，或者其中的两种或更多种的组合。

11.根据权利要求8所述的方法，其中所述金属硅化物膜包含硅化钛、硅化钼、硅化钨、硅化钽或硅化钒，或者其中的两种或更多种的组合。

12.根据权利要求8所述的方法，其中所述金属硅化物膜共形地沉积在形成在所述衬底中的深沟槽的表面上。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述深沟槽具有约50nm至100nm的宽度、约2000nm至5000nm的深度、以及约40:1至约100:1的深宽比。

14.根据权利要求8所述的方法，其中所述金属前体包括卤化钛，所述还原气体包括H₂，以及所述金属硅化物层包括硅化钛。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一衬底温度和所述第二衬底温度低于约450℃。

16.一种在衬底上形成金属硅化物膜的方法，包括：

a)将衬底设置在在处理室中；

b)在第一衬底温度下将所述衬底在不存在等离子体的条件下热暴露于包含金属前体的沉积气体，其中所述热暴露以自限性过程在所述衬底上形成共形的含金属层；

c)通过暴露于包含稀有气体的等离子体在第二衬底温度下改性所述含金属层；以及

d)在第二衬底温度下将所改性的含金属层在不存在等离子体的条件下暴露于还原气体，其中将所述b)至d)依次且交替地进行至少一次以形成所述金属硅化物膜。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述沉积气体包括卤化钛、卤化钼、卤化钨、卤化钽或卤化钒，或者其中的两种或更多种的组合。

18.根据权利要求16所述的方法，其中所述金属硅化物膜包含硅化钛、硅化钼、硅化钨、硅化钽或硅化钒，或者其中的两种或更多种的组合。