三元鎢硼氮薄膜及其形成方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了三元鎢硼氮（WBN）薄膜及其形成的相關(guān)的方法。該膜具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，可調(diào)諧的電阻率和對氧化物良好的粘附性。形成該膜的方法涉及熱原子層沉積（ALD）工藝，在該工藝中含硼、含氮、含鎢反應(yīng)物循序地以脈沖形式進(jìn)入反應(yīng)室以沉積WBN膜。在一些實(shí)施方式中，所述工藝包括含硼、含氮、含鎢反應(yīng)物的脈沖的多個循環(huán)，每個循環(huán)包括多個含硼的脈沖。
【專利說明】三元鎢硼氮薄膜及其形成方法
相關(guān)案例的交叉引用
[0001]本申請在35USC§ 119(e)下要求以下申請的優(yōu)先權(quán):于2012年7月26日申請的美國臨時專利申請N0.61/676，123，和于2012年9月6日申請的美國臨時專利申請N0.61/676，775。這兩個申請其全部內(nèi)容通過引用并入本文。
【背景技術(shù)】
[0002]電阻率是材料的固有特性，并且是對通過該材料的電荷運(yùn)動的材料的電阻的衡量。高電阻率或低電阻率的材料用于不同的應(yīng)用。例如，集成電路中的低電阻率的金屬層最大限度地降低功率損耗。高電阻率的金屬層可以用作相變存儲器的加熱器元件或其他應(yīng)用。
[0003]在一個示例中，鎢層可以水平互連、相鄰的金屬層之間的通孔以及在硅襯底上的第一金屬層和器件之間的接觸等形式用于低電阻率的電連接。氮化鎢層可以用作鎢互連、通孔和插塞(plug)的擴(kuò)散阻擋，提供相對低的電阻率和對介電層良好的粘附性。然而，使用低電阻率的鎢層與氮化鎢層的問題防止了這些材料在半導(dǎo)體器件中被一起使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了三元鎢硼氮(WBN)薄膜及其形成的相關(guān)的方法。該膜具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，可調(diào)諧的電阻率和對氧化物良好的粘附性。形成該膜的方法涉及熱原子層沉積(ALD)工藝，在該工藝中含硼、含氮、含鎢反應(yīng)物循序地以脈沖形式進(jìn)入反應(yīng)室以沉積WBN膜。在一些實(shí)施方式中，所述工藝包括含硼、含氮、含鎢反應(yīng)物的脈沖的多個循環(huán)，每個循環(huán)包括多個含硼的脈沖。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]結(jié)合附圖考慮可以更全面地理解下面的詳細(xì)描述，在附圖中:
[0006]圖1-5是示出在沉積三元鎢硼氮(WBN)膜的方法的示例中的操作的工藝流程圖。
[0007]圖6是三元WBN擴(kuò)散阻擋/W通孔堆疊的示例的橫截面示意圖。
[0008]圖7是示出沉積三元鎢硼氮/鎢(WBN/W)堆疊的方法的示例中的操作的工藝流程圖。
[0009]圖8是包括三元WBN加熱器元件的相變存儲器單元的示例的橫截面示意圖。
[0010]圖9A和9B是示出適合用于執(zhí)行本文所述的方法的裝置的示意圖。
[0011]圖10是示出WN和WBN層的原子濃度的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】[0012]簡介
[0013]在下面的描述中，闡述了許多具體的細(xì)節(jié)，以提供對本發(fā)明的充分理解，所述細(xì)節(jié)涉及到鎢硼氮膜及其形成方法。對在本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員而言，本發(fā)明特定的方法和所示的結(jié)構(gòu)的改變、修改或變化方式是顯而易見的，并且是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
[0014]電阻率是材料的固有特性，并且是對通過該材料的電荷的運(yùn)動的材料的電阻的衡量。高電阻率或低電阻率的材料用于不同的應(yīng)用。例如，集成電路中的低電阻率的金屬層最大限度地降低功率損耗。高電阻率的金屬層可以用作相變存儲器的加熱器元件或其他應(yīng)用。
[0015]在一個示例中，鎢層可以水平互連、相鄰的金屬層之間的通孔以及在硅襯底上的第一金屬層和器件之間的接觸等形式用于低電阻率的電連接。氮化鎢層可以用作鎢互連、通孔和插塞的擴(kuò)散阻擋，提供相對低的電阻率和對介電層良好的粘附性。然而，使用低電阻率的鎢層與氮化鎢層的問題防止了這些材料在半導(dǎo)體器件中被一起使用。
[0016]本發(fā)明提供了三元鎢硼氮(WBN)薄膜及其形成的相關(guān)的方法。該膜具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，可調(diào)諧的電阻率和對氧化物良好的粘附性。形成該膜的方法涉及熱原子層沉積(ALD)工藝，在該工藝中含硼、含氮、含鎢反應(yīng)物循序地以脈沖形式進(jìn)入反應(yīng)室以沉積WBN膜。在一些實(shí)施方式中，所述工藝包括含硼、含氮、含鎢反應(yīng)物的脈沖的多個循環(huán)，每個循環(huán)包括多個含硼的脈沖。根據(jù)各種實(shí)施方式，WBN膜可以是鎢互連和線的阻擋層，諸如相變存儲器或噴墨打印機(jī)等應(yīng)用的薄膜電阻加熱器元件，以及柵極電極堆疊中的層。
[0017]在一些實(shí)施方式中，本文所述的方法涉及原子層沉積(ALD)工藝。該工藝以循環(huán)的方式重復(fù)，直到達(dá)到所需的厚度。在一般情況下，ALD沉積是通過循序地注入反應(yīng)物進(jìn)入室并從室去除反應(yīng)物以在晶片表面上循序地沉積多個原子尺度的層的方法。反應(yīng)物可以被物理吸附和/或化學(xué)吸附到室中的襯底的表面和/或與先前吸附的一個或多個反應(yīng)物的層進(jìn)行反應(yīng)。在本文中所描述的實(shí)施方式中，反應(yīng)物的脈沖依次注入到反應(yīng)室中并從反應(yīng)室清除，以形成WBN薄膜。如本文所用的，ALD廣泛地體現(xiàn)了在襯底上反應(yīng)的循序加入的反應(yīng)物的任何循環(huán)過程。在一些實(shí)施方式中，本文所描述的ALD工藝是熱ALD工藝。熱ALD工藝是非等離子體工藝。在某些情況下，表面反應(yīng)的活化能僅通過熱能提供。在另一些示例中，也可使用一種或多種形式的額外的能量，例如，紫外線輻射。
[0018]根據(jù)各種實(shí)施方式，所述方法涉及在每個ALD工藝循環(huán)中多個含硼反應(yīng)物的劑量(dose),以提供足夠的硼與含鎢前體進(jìn)行反應(yīng)。在一些實(shí)施方式中，所述方法涉及在每個ALD工藝循環(huán)中多個含硼和多個含氮反應(yīng)物的劑量?？梢哉{(diào)節(jié)膜中W、B和N的比率，以實(shí)現(xiàn)所需的電阻率和其它的膜特性。圖1-5示出了沉積三元WBN膜的方法的示例中的操作的工藝流程圖。
[0019]首先轉(zhuǎn)向圖1，該工藝通過提供襯底至沉積室(101)開始。襯底可以是部分制備的集成電路襯底，相變存儲器襯底，或在其上需要WBN膜的任何襯底。以下參照圖9A和9B描述了沉積室的示例。在一般情況下，沉積室包括襯底支撐件、一個或多個氣體入口和排氣口。將含硼反應(yīng)物以脈沖形式進(jìn)入沉積室(103)，繼續(xù)進(jìn)行所述工藝。含硼反應(yīng)物可以是能有效地減少含鎢反應(yīng)物的任何工藝兼容的化合物。含硼反應(yīng)物通常是硼烷(如甲硼烷(BH3)、乙硼烷(B2H6)、丙硼烷(B3H7)等)。在一些實(shí)施方式中，框101的劑量或脈沖時間相對較短，例如，介于0.25秒和I秒(這個范圍根據(jù)流率、壓強(qiáng)、襯底尺寸等可以擴(kuò)大。)。對于300毫米的晶片，示例性的流率范圍為從50sCCm至500sCCm。示例性的室壓強(qiáng)的范圍可以從I至25乇，用Ar或其他惰性氣體作為載氣，含硼反應(yīng)物的分壓范圍為從I毫乇至I乇。含硼反應(yīng)物(或它們的基團(tuán))被吸附在襯底表面上。[0020]在框103之后，過量的反應(yīng)物和副產(chǎn)物可從沉積室清除或抽空。正如下面所描述的，在一些實(shí)施方式中，在框103之后進(jìn)行相對長的清除劑量。將含氮反應(yīng)物以脈沖形式進(jìn)入沉積室(105)，繼續(xù)進(jìn)行所述工藝。合適的含氮反應(yīng)物的示例包括:N2、NH3、和N2H4。不受限于特定的反應(yīng)，含氮反應(yīng)物中的至少一些可與吸附的含硼反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)，以形成化^一定量的含硼反應(yīng)物與含鎢反應(yīng)物反應(yīng)。在使用NH3或N2H4的情況下，形成可與含鎢反應(yīng)物反應(yīng)的高階硼烷BxHy，如氏!11(|。硼本身也可以與含鎢反應(yīng)物反應(yīng)。在框105之后，過量的反應(yīng)物和副產(chǎn)物可以從沉積室清除或抽空。如果使用惰性清除氣體，則示例性流率范圍為從5slm至IOOslm,這取決于沉積室的容積。
[0021]在框107，如果框103和105已經(jīng)被執(zhí)行了 η次，則工藝?yán)^續(xù)進(jìn)行至框109。如果沒有，則工藝返回到框103，進(jìn)行含硼反應(yīng)物的另一脈沖。變量η是大于I的整數(shù)，通常為至少3，但在某些情況下，框103和105的兩次重復(fù)可能就足夠了。一旦框103和105已經(jīng)被執(zhí)行了 η次，則工藝?yán)^續(xù)進(jìn)行，將含鎢反應(yīng)物以脈沖形式進(jìn)入沉積室(109)?？墒褂霉に嚰嫒莸暮u反應(yīng)物，其包括WFpWClf^PW(CO)6tj在一些實(shí)施方式中，含鎢反應(yīng)物可以是有機(jī)鎢前體。有機(jī)鎢前體的示例包括雙(烷基亞氨基)雙(烷基氨基)化合物，如雙(叔丁基亞氨基)雙(二甲基氨基)鎢。含鎢反應(yīng)物被還原，形成三元WBN膜。框109之后，過量的反應(yīng)物和副產(chǎn)物可以從沉積室清除或抽空。這樣就完成多循環(huán)沉積中的一個循環(huán)。如果需要附加的厚度(框111)，則工藝返回到框103，在框107中的計數(shù)器通常復(fù)位到零，使得下一循環(huán)還包括含硼/含氮反應(yīng)物的脈沖的多個子循環(huán)。在一些實(shí)施方式中，可以改變在圖1中的某些操作的順序。例如，在框103-107子循環(huán)中，在執(zhí)行框103之前可以執(zhí)行框105。在一些實(shí)施方式中，在執(zhí)行框103-107子循環(huán)之前可以執(zhí)行框109。
[0022]圖2示出了在沉積三元WBN膜的方法的示例中的操作的工藝流程圖的另一示例。與圖1類似，從提供襯底至沉積室(201)開始圖2中的工藝?？?01類似于上面描述的框101。然后，將含硼反應(yīng)物以脈沖形式進(jìn)入沉積室(203)，繼續(xù)該工藝。上面給出了含硼反應(yīng)物的示例。在框205，如果框203已經(jīng)被執(zhí)行了 η次，則工藝?yán)^續(xù)至框207。如果沒有，則工藝返回到框203，進(jìn)行含硼反應(yīng)物的另一脈沖。變量η是大于I的整數(shù)，通常為至少3，但在某些情況下，框203的兩次重復(fù)可能就足夠了。含硼反應(yīng)物或其基團(tuán)被吸附到襯底上。在一些實(shí)施方式中，多個含硼反應(yīng)物的脈沖由清除氣體的脈沖分隔開。例如，在每次執(zhí)行框203之后，在執(zhí)行框205之前，過量的反應(yīng)物可以從沉積室清除或抽空。
[0023]一旦框203已經(jīng)被執(zhí)行了 η次，使得襯底已經(jīng)暴露于含硼反應(yīng)物的η次脈沖，將含鎢反應(yīng)物以脈沖形式進(jìn)入沉積室(207)，繼續(xù)該工藝。含鎢反應(yīng)物被吸附的含硼反應(yīng)物還原，以形成鎢。與還原劑基本上全部消耗的用于形成金屬鎢或氮化鎢膜的還原劑耗竭機(jī)制不同，硼保留在膜中?？?07之后，過量的反應(yīng)物和副產(chǎn)物可以從沉積室清除或抽空。繼續(xù)該工藝，將含氮反應(yīng)物以脈沖形式進(jìn)入沉積室以形成WBN膜(209)。這樣就完成了多循環(huán)沉積中的一個循環(huán)。如果需要附加的厚度(框211)，則工藝返回至框203，通常在框205中的計數(shù)器復(fù)位到零，使得下一循環(huán)還包括含硼反應(yīng)物的脈沖的多個子循環(huán)。在一些實(shí)施方式中，可以改變在圖2中的某些操作的順序。例如，在每個循環(huán)中可以在框209之前執(zhí)行框209。在一些實(shí)施方式中，框2 03-205子循環(huán)可以在框207和209之間執(zhí)行。
[0024]圖3示出了在沉積三元WBN膜的方法的示例中的操作的工藝流程圖的另一示例。該工藝以與圖1和圖2中相同的方式開始，提供襯底至沉積室(301)。將含鎢反應(yīng)物以脈沖形式進(jìn)入沉積室(303)，繼續(xù)所述工藝。上面給出了含鎢反應(yīng)物的示例?？?03之后，過量的反應(yīng)物和副產(chǎn)物可以從沉積室清除或抽空。繼續(xù)該工藝，將含氮反應(yīng)物以脈沖形式進(jìn)入所述室(305)以將氮引入膜中。接著，將含硼反應(yīng)物以脈沖形式進(jìn)入沉積室(307)。在框309，如果框307已經(jīng)執(zhí)行了 η次，則工藝?yán)^續(xù)至可以執(zhí)行另一循環(huán)的框311。如果307未執(zhí)行η次，則工藝返回到框309，進(jìn)行含硼反應(yīng)物的另一脈沖。變量η是大于I的整數(shù)，通常為至少3，但在某些情況下，框309的兩次重復(fù)可能就足夠了。在一些實(shí)施方式中，多個含硼反應(yīng)物的脈沖由清除氣體的脈沖分隔開。例如，在每次進(jìn)行框309之后，過量的反應(yīng)物可以從沉積室清除或抽空。含硼反應(yīng)物還原含鎢反應(yīng)物以形成鎢，剩余的硼中的至少一些結(jié)合在膜中。通過框311形成WBN膜。如果需要附加的厚度時(框311)，則工藝返回到框303，框309中的計數(shù)器通常復(fù)位到零，使得下一循環(huán)還包括含硼反應(yīng)物的脈沖的多個子循環(huán)。在一些實(shí)施方式中，可以改變圖3中的某些操作的順序。例如,在每個循環(huán)中框305可在框303之前被執(zhí)行。
[0025]圖4示出了在沉積三元WBN膜的方法的示例中的操作的工藝流程圖的另一示例。該工藝以與圖1至圖3中相同的方式開始，提供襯底至沉積室(451)。將含硼反應(yīng)物以脈沖形式進(jìn)入沉積室(453)，繼續(xù)所述工藝。上面給出了含硼反應(yīng)物的示例?？?53之后，過量的反應(yīng)物和副產(chǎn)物可以從沉積室清除或抽空。將含鎢反應(yīng)物以脈沖形式進(jìn)入所述室(455)以將鎢引入膜中，繼續(xù)該工藝。在框457，如果框453和455已經(jīng)被執(zhí)行了 η次，則工藝?yán)^續(xù)到框459，否則，將重復(fù)框453和455。變量η是大于I的整數(shù)，通常為至少3，但在某些情況下，框453和455的兩次重復(fù)可能就足夠了。接著，將含氮反應(yīng)物以脈沖形式進(jìn)入沉積室(459)。通過框461形成WBN膜。如果需要附加的厚度(框461 )，則工藝返回到框453，通常在框457中的計數(shù)器復(fù)位到零，使得下一循環(huán)還包括含硼反應(yīng)物和含鎢反應(yīng)物的脈沖的多個子循環(huán)。
[0026]圖5示出了沉積三元WBN膜的方法的示例中的操作的工藝流程圖的另一示例。該工藝以與圖1至圖4中相同的方式開始，提供襯底至沉積室(551)。將含硼反應(yīng)物以脈沖形式進(jìn)入沉積室(553)，繼續(xù)所述工藝?？?53之后，過量的反應(yīng)物和副產(chǎn)物可以從沉積室清除或抽空。在框555，如果框553已經(jīng)被執(zhí)行了 η次，則工藝?yán)^續(xù)到框557，否則將重復(fù)框553。在框557，，將含鎢反應(yīng)物以脈沖形式進(jìn)入所述室以將鎢引入膜中繼續(xù)所述工藝，然后通過框559，將含氮反應(yīng)物以脈沖形式進(jìn)入所述室以將氮引入膜中繼續(xù)所述工藝。在框561，如果框557和559已經(jīng)被執(zhí)行了 m次，則工藝?yán)^續(xù)到框563，否則，將重復(fù)框557和559。在圖5中的變量η和m是大于I的整數(shù)，通常至少為2。WBN膜通過框563形成。如果需要附加的厚度(框563)，則工藝返回到框553，框555和561中的計數(shù)器通常復(fù)位到零，使得下一循環(huán)還包括反應(yīng)物的脈沖的多個子循環(huán)。
[0027]上述工藝涉及將襯底暴露于比含鎢反應(yīng)物多的含硼反應(yīng)物，以允許顯著的硼摻入到膜。在一些實(shí)施方式中，這涉及含硼反應(yīng)物的脈沖數(shù)與含鎢反應(yīng)物的脈沖數(shù)的比率為至少2:1。根據(jù)各種實(shí)施方式，所述比率可以是至少3:1、4:1或更高。在本文中所描述的工藝中，脈沖可以是單次注入的氣體或幾個短的循序的注入。在一些實(shí)施方式中，該工藝涉及含硼反應(yīng)物注入與含鎢反應(yīng)物注入的數(shù)量的比率為至少2:1、3:1或更高。
[0028]在一些實(shí)施方式中，也可改變脈沖的相對流率，以調(diào)節(jié)W、B和N的濃度。對于300毫米的晶片，示例性的流率范圍可以為從約eOsccm至約300sCCm，流率隨著面積線性縮放。也可以改變劑量時間，含硼反應(yīng)物的更多數(shù)量的短的脈沖比較少、較長的脈沖提供更有效的硼摻入。此外，在一些實(shí)施方式中，至少含硼反應(yīng)物的脈沖接著相對長的清除時間。在一些實(shí)施方式中，清除時間是含硼反應(yīng)物的時間的至少約5倍。在一些實(shí)施方式中，清除時間為含硼反應(yīng)物的時間的至少約10倍，甚至15倍。例如，0.5秒的含硼反應(yīng)物劑量接著是7秒的清除。不被特定的理論所約束，可以相信，在清除過程中基本上除去了所有的副產(chǎn)物，這可以顯著地幫助硼摻入。例如，如果清除具有明顯較高的流率和壓強(qiáng)，則可使用較低的清除:含硼反應(yīng)物的劑量時間比率?？梢栽趯挼臏囟确秶鷥?nèi)進(jìn)行WBN膜的制備。根據(jù)各種實(shí)施方式，可以在小于300°C (例如275°C )的晶片溫度，或高達(dá)>400°C的溫度進(jìn)行WBN膜的制備。
[0029]通過改變上面所描述的工藝中的子循環(huán)的數(shù)量(B卩，數(shù)字η)可以有效地調(diào)節(jié)WBN膜中相對量的鎢、硼和氮，以及其物理、電氣和化學(xué)特性。在圖1中所描述的工藝中，每個子循環(huán)包括含氮反應(yīng)物的脈沖和含硼反應(yīng)物的脈沖，可用于沉積高電阻率的薄膜，電阻率隨著存在的氮的量的增加而增加。因此，參照圖1所描述的工藝可以用以調(diào)節(jié)氮的量，以及鎢和硼的量。在一般情況下，參照圖1所描述的工藝沉積的膜比參照圖2和圖3所描述的工藝沉積的膜具有更多的氮。[0030]對于類似工藝條件，劑量數(shù)和時間等，參照圖2和圖3所描述的工藝所沉積的膜將是類似的。然而，在某些情況下，將襯底在暴露于其他反應(yīng)物之前暴露于含鎢的反應(yīng)物可能是有利的(如圖3所示)，反之亦然。特別是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對于沉積TEOS氧化物，如果如圖3中所示的將襯底暴露于含鎢反應(yīng)物，那么將得到更好的粘附效果。TEOS氧化物是從硅酸四乙酯Si (OC2H5)4形成的二氧化硅。圖3中所示的工藝用于其他的二氧化硅膜將是同樣有利的。對于需要調(diào)制氮水平的在SiO2膜上的沉積，可以改變在圖1中所示的工藝，使得框109在框103-107之前進(jìn)行，以將膜首先暴露于含鎢反應(yīng)物。對于在低k氧化物(如摻碳的氧化物、柵極氧化物、鎳、鎳硅化物、其它金屬硅化物、和硅)上沉積，在沉積中含鎢反應(yīng)物包括氟，或其他鹵素或高反應(yīng)性的基團(tuán)，優(yōu)選地首先將膜暴露于含硼反應(yīng)物以防止可能的轟擊損傷。WBN膜是無定形的，且根據(jù)各種實(shí)施方式可具有如下原子百分比:W:約5%至約70% ；B:約5%至約60% ^N:約20%至約80%。在一些實(shí)施方式中，WBN膜具有以下的原子百分比:W:約15%至約50% ；B:15%至約50% ;和N:約20%至約50%。也可能會出現(xiàn)數(shù)量小于1%的原子比的其他雜質(zhì)。電阻率隨著鎢的減少和氮濃度的增加而增加。熱穩(wěn)定性和對氧化物的粘附性隨著硼的添加而增加。
[0031]應(yīng)用
[0032]下文是三元WBN薄膜的各種示例應(yīng)用的描述。應(yīng)注意的是這些描述僅僅是作為舉例而提供。它們并不表示排除其它的應(yīng)用，也不表示將本發(fā)明的用途排除在所描述的方法的組合和變型之外。
[0033]熱ALD WBN沉積方法能被使用在用于產(chǎn)生鎢插塞的工藝中，該鎢插塞在IC晶片制造中用于接觸或通孔填充(via fill)。該WBN層用作為鎢觸點(diǎn)的擴(kuò)散阻擋層，也能用作襯墊層或粘合層。用于直接鎢插塞填充的WBN阻擋層和/或粘合層接觸鎢、金屬硅化物(例如1^1!￡、&^!￡、祖5込或吧込)、硅^+或？+)或者其它導(dǎo)電材料。因?yàn)槟茉诘途瑴囟?例如275°C)進(jìn)行WBN膜制造，所以該WBN也能夠使用在某些特定的應(yīng)用中，例如，磁阻隨機(jī)存取記憶體(MRAM)，其中要求低的處理溫度以避免器件退化或功能材料損傷。圖6顯示了在銅互連線(interconnect)401和鶴通孔402之間的三元WBN擴(kuò)散阻擋層408的示意性實(shí)施例。該圖還顯示了氮化硅銅覆蓋層404。該WBN擴(kuò)散阻擋層408對于氧化物407具有良好的粘附性。
[0034]在一些實(shí)施方式中，該WBN層可以是包括WBN (阻擋-粘合層)/脈沖成核層W(PNL-W)(成核層VCVD-W (主導(dǎo)體和主體插塞填充)的集成接觸插塞膜的堆疊的一部分。美國專利 7, 005，372,7, 262，125,7, 589，017,7, 772，114 和 8，058，170 描述了 PNL-W 成核層，這些專利通過引用被并入本申請中。
[0035]圖7顯示了一種工藝流程圖的實(shí)例，該工藝流程圖描述了一種形成集成插塞填充堆疊(integrated plug fill stack)的方法的例子中的各項(xiàng)操作。按照上面參照圖1-5(501)描述的方法沉積三元WBN層。在一些實(shí)施例中，子循環(huán)的數(shù)量(η)在大約3至5之間，例如3。根據(jù)不同的實(shí)施方式，約20人個:100 A厚的WBN層被沉積。低電阻率的鎢層被沉積在該WBN層(503)上。鶴成核層是薄的共形層(conformal layer),其有助于主體鶴(bulktungsten)的生長。鎢成核層通常具有比鎢主體層更高的電阻率。為了使鎢層(即，鎢成核層和鎢主體層)保持較低的電阻率，通常將鎢成核層保持得盡可能的薄。鎢成核層的厚度范圍通常為5 A至50 A。
[0036]在圖5所描述的實(shí)施例中，用PNL技術(shù)沉積鎢成核層。在PNL沉積工藝中，如上文參照形成鎢層的方法所描述的，還原劑、清除氣體和含鎢前體的脈沖循序地注入反應(yīng)室，并從反應(yīng)室中清除。以循環(huán)的方式重復(fù)該工藝，直到獲得所需厚度的成核層(應(yīng)注意的是，此處描述的WBN膜沉積技術(shù)可以認(rèn)為是PNL工藝并被稱為PNL-WBN)。
[0037]關(guān)于沉積鎢成核層的PNL型工藝的其它討論可參見上文提到的美國專利7，589，017，該專利描述了在相對較低的溫度下(例如300°C )沉積PNL-W成核層。在沉積之后，可對該鎢成核層進(jìn)行處理以降低其電阻率?？赡艿奶幚矸绞桨▽⒃撴u成核層暴露在還原劑(例如硅烷或硼烷(如乙硼烷))脈沖下，或進(jìn)行高溫處理。上文提到的美國專利7，589，017,7, 772，114和8，058，170以及美國專利申請12/755，248對低電阻率處理方式進(jìn)行了描述，它們通過引用被并入本申請。
[0038]在獲得需要的鎢成核層厚度并進(jìn)行處理之后，用CVD將主體鎢沉積在該成核層上?？梢允褂镁哂腥魏魏线m的含鎢前體的任何合適的CVD工藝。在一些實(shí)施方式中，該鎢前驅(qū)體為WF6、WC16和W(CO)6之一。通常，使用分子氫和這些前驅(qū)體中的一種或多種的混合物來執(zhí)行該CVD工藝。在其它實(shí)施方式中，該CVD工藝可采用鎢前驅(qū)體和硅烷、氫和硅烷的混合物或者氫和硼烷(例如乙硼烷)的混合物。也可以采用非CVD工藝來形成該鎢主體層。這些工藝包括ALD、PNL或PVD。用低電阻率鎢工藝沉積的鎢層的電阻率為約10 μ Ω-cm至約30μ Ω-cm，但是電阻率取決于該層的厚度。
[0039]該鎢主體層可被沉積至任何厚度。用于集成電路應(yīng)用的鎢互連線可具有在約20 A和1000 A之間的總厚度(鎢成核層和鎢主體層)。對于通常的位線，總的鎢層厚度通常不大于約500 A。
[0040]用于鎢通孔和觸點(diǎn)的傳統(tǒng)的膜堆疊包括Ti/TiN/W成核/CVD-W。三元WBN膜能用于將該堆疊簡化為參照圖7所描述的WBN/PNL-W (成核)/CVD-W。代替Ti/TiN的優(yōu)點(diǎn)包括O以大于20:1的縱橫比填充觸點(diǎn)和通孔的能力；2)不需要Ti/TiN沉積設(shè)備和處理步驟，包括PVD-Ti ;3)降低半導(dǎo)體晶片最大處理溫度要求；4)降低鎢插塞的后-CMP中縫開口(或核化)，以及沉積更薄的層，降低電阻。
[0041]此外，與WN/低電阻率鎢相比，WBN/低電阻率W具有更大的優(yōu)勢。低電阻率鎢可通過增加W晶粒尺寸來獲得低電阻率。然而，增加晶粒尺寸要求阻擋層和氧化物層之間具有更強(qiáng)的粘附性以承受CMP而不會產(chǎn)生核化、開口或阻擋層從氧化物上分離。在WN阻擋層上使用含硼還原劑(例如，上文提到的專利和專利申請中描述的還原劑)的低電阻率成核工藝具有粘附問題。如下面所進(jìn)一步描述的，本申請中所描述的三元WBN膜顯示了超過熱ALDWN膜的相對于氧化物的改善的粘附性。
[0042]WBN可以直接或者與PNL-W種子層一起形成在電介質(zhì)上的通孔或接觸孔內(nèi)。可以用PNL、ALD、CVD或者這些方法的組合來沉積該鎢主體層。并且，該工藝可以在WBN沉積之前與脫氣和/或預(yù)清潔操作(例如，等離子蝕刻)結(jié)合。在一些例子中，形成結(jié)合的TiN/WBN阻擋層是有利的。
[0043]本申請使用的反應(yīng)器可以支持將WBN和鎢CVD整合到一個模塊中的、單個晶片處理或者多站循序沉積。在一些實(shí)施方式中，晶片預(yù)熱、預(yù)清潔和WBN沉積被合并到一個多站處理模塊中，并且第二處理模塊用于進(jìn)行PNL-W和CVD-W沉積。在一些情況中，晶片預(yù)熱/脫氣和晶片預(yù)清潔可以各自設(shè)置在集成的群集工具上的獨(dú)立的處理模塊中，以提供更大的處理靈活性。
[0044]示例工藝流程包括如下:
[0045]1.WBN-PNLW 成核層-CVD-W 主體插塞填充(plugf ill)
[0046]2.PNL-W種子/WBN襯墊阻擋層/PNL-W成核/CVD-W主體插塞填充
[0047]3.預(yù)熱/晶片預(yù)清潔/PNL-W種子/WBN襯墊阻擋層/PNL-W成核/CVD-W插塞填充
[0048]4.WBN襯墊阻擋層-CVD-W插塞填充
[0049]5.與脫氣、預(yù)清潔(DFE或反應(yīng)性清潔)整合的WBN-W
[0050]6.與脫氣、預(yù)清潔(DFE或反應(yīng)性清潔MPHCM-Ti (用中空的陰極磁控管沉積的薄鈦層)整合的WNB-W。
[0051]應(yīng)注意的是“DFE”是雙頻率蝕刻。例如，由朗姆研究公司制造的INOVA晶片預(yù)清潔使用來自雙頻率感應(yīng)等離子的Ar離子來提供高的等離子密度(低頻組分)和可獨(dú)立控制的離子加速(高頻組分)。
[0052]在另一個應(yīng)用中，本申請中描述的三元WBN膜能被單獨(dú)或者以WBN/W膜堆疊方式用作為金屬電極。通常，該WBN層能用作粘合層、阻擋層和/或用于上或下電容電極的主要電導(dǎo)體。高的電極功函數(shù)(high electrode work functions)用于降低存儲單元電容器的泄漏是已知的。在此處描述的方法中，可以上文描述的那樣調(diào)諧N水平以及功函數(shù)?？梢杂肞NL、ALD、CVD或者它們的組合來沉積鎢?？梢允褂妹摎夂?或預(yù)清潔。并且可以使用單晶片處理或多站順序沉積。
[0053]應(yīng)注意的是集成電路電容器電極目前由CVD-TiN和高度摻雜的多晶硅的膜堆疊制成。用于TiCl4基的CVD-TiN和多晶硅的沉積溫度分別大于550C和600C。這些高溫會導(dǎo)致雜質(zhì)進(jìn)入到電容器介質(zhì)(例如Cl)中以及導(dǎo)致TiN阻擋層的氧化，這兩種情況會降低電容和增加電容器泄漏。WBN-W電容器電極能夠通過降低和改善泄漏或者對于類似的泄漏產(chǎn)生退火后電容而顯著地減少加工熱循環(huán)。下面的工藝能用于沉積上或下電容器電極。[0054]I) WBN/PNLW 成核層 /CVD-W
[0055]2) WBN/PNL-ff/CVD-ff
[0056]3 ) WBN-CVD-W 插塞填充
[0057]4)與脫氣、預(yù)清潔(DFE或反應(yīng)性清潔)整合的WBN-W
[0058]該電容器可以是溝道電容器、鰭電容器、平板電容器或者適于IC應(yīng)用的任何其它結(jié)構(gòu)的電容器。在堆疊電容器的情況中，下電極可以被沉積在多晶硅下電極上以促進(jìn)結(jié)構(gòu)的形成。該三元WBN和PNL-W的極高階梯覆蓋(step coverage)使得能夠形成用于現(xiàn)代半導(dǎo)體存儲單元電極的WBN的實(shí)施所需要的特征。
[0059]在另一個示例應(yīng)用中，WBN用作為柵電極中的粘合層、阻擋層或者主導(dǎo)體。WBN可直接施加在柵極電介質(zhì)上或多晶硅電極上，以降低多晶硅線厚度要求。
[0060]晶體管門應(yīng)用的一些特性包括可調(diào)功函數(shù)(work function)、熱穩(wěn)定性和抗氧化性。改變?nèi)绱顺练e的膜的WBN化學(xué)計量(stoichiometry)能夠調(diào)整該WBN膜的功函數(shù)。作為柵電極，WBN或者WBN/W膜堆疊提供了能抵抗電荷損耗現(xiàn)象的金屬柵極，在非金屬柵電極(例如那些由多晶硅制造的柵電極)中能普遍觀察到所述電荷損耗現(xiàn)象。電荷損耗有效地增加了所述柵電介質(zhì)的厚度。W/WBN柵電極也可以形成在多晶硅柵電極的上部以降低該多晶硅柵電極的高度要求，而無需改變該柵電介質(zhì)/多晶硅界面。
[0061 ] 如上所述，制造分層的PNL-W/PNL-WN柵電極結(jié)構(gòu)以促進(jìn)混合的N+和P+晶體管器件的功函數(shù)調(diào)整是有價值的。
[0062]各種可能的工藝流程實(shí)施方式包括:
[0063]I) WBN-PNL-W-CVD-W 主體沉積和互連
[0064]2)分層的PNL-W/WBN/CVD-W主體沉積和互連
[0065]3)具有多晶硅插塞和互連的WBN/PNL-W柵電極
[0066]4)為了減少的多晶硅厚度要求，在薄多晶硅柵電極上的WBN/PNL-W/CVD-W
[0067]5 ) WBN-CVD-W 插塞填充
[0068]工具配置選擇包括:
[0069]I)與脫氣、預(yù)清潔(DFE或反應(yīng)性清潔)整合的WBN-W以及
[0070]2)將WBN、PNL和WCVD整合到單個模塊的單晶片處理或者多站順序沉積。
[0071]在另一個示例應(yīng)用中，此處描述的三元WBN膜能用作為電阻元件。電阻加熱元件的一個應(yīng)用在相變存儲單元中，相變存儲單元的一個例子顯示在圖8中。該存儲單元包括導(dǎo)電層610、下電極630、相變材料660、第二電極640和加熱兀件650。下電極630在第一電介質(zhì)層620中，并且三元WBN膜元件650在第二電介質(zhì)層670中。該單元可以形成在半導(dǎo)體襯底上。
[0072]相變材料660通常是硫系玻璃材料，但是，也能夠使用在施加熱或撤回?zé)岬那闆r下能夠從晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o定形態(tài)(反之亦然)的其它材料。由于硫系材料的無定形態(tài)的電阻率顯著高于晶態(tài)，因此該相變材料能夠用于存儲數(shù)據(jù)。該無定形的、高電阻率的狀態(tài)被用于表示一個位值(O或6)，而該晶態(tài)的、低電阻率的狀態(tài)用于表示其它的位值。
[0073]導(dǎo)電層610可以是用于編程或者讀取用所述相變材料存儲的信息的地址線(例如行線、列線、位線或字線)。該導(dǎo)電層可以與外部尋址電路連接。
[0074]該電極由導(dǎo)電材料制成。在圖8所示的例子中，下電極630是插塞，例如鎢插塞。第一電介質(zhì)層620可以是氧化娃、氮化娃或者其他類型的電絕緣材料。第二電介質(zhì)材料670是電和熱絕緣的，并且可以由與電介質(zhì)層620相同的或不同的材料制成。
[0075]響應(yīng)于通過相鄰的電極(下電極630)的電流，三元WBN加熱元件650產(chǎn)生熱。相對于電極630的電阻率，該三元WBN加熱元件650的電阻率是高的，以便從所述電流產(chǎn)生熱。在操作中，電流或電壓脈沖被施加到該加熱元件以產(chǎn)生熱。由該加熱元件產(chǎn)生的熱將該相變材料加熱至其結(jié)晶溫度之上和熔化溫度之下以獲得結(jié)晶狀態(tài)，其通常表示位值為6。為了將該相變材料變回其無定形狀態(tài)，該加熱元件將該材料加熱至其熔點(diǎn)之上。然后，使該相變材料驟冷以獲得無定形態(tài)，該狀態(tài)通常表示位值為O。該三元WBN膜可具有高電阻率(例如，50-60埃的膜電阻率約為5000 μ Ω-cm)并且在退火至900°C時是穩(wěn)定的，并且具有至下表面的電觸點(diǎn)(例如，圖8中的鎢插塞電極)。如下面進(jìn)一步描述的，與二元WN膜相比，該WBN膜在退火時具有更好的熱穩(wěn)定性。
[0076]其它的應(yīng)用包括用于DRAM器件中的位線或字線局域互連線的沉積的阻擋層和粘合層。在另一個應(yīng)用中，該WBN膜能用作在半導(dǎo)體應(yīng)用(例如用于CCD器件的光遮蔽)中的在氧化物上沉積W的粘合層。
[0077]設(shè)各
[0078]圖9A為適于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的鎢薄膜沉積工藝的處理系統(tǒng)的方塊圖。該系統(tǒng)700包括轉(zhuǎn)移模塊703。該轉(zhuǎn)移模塊703提供干凈的、加壓的環(huán)境，以便在襯底在各個反應(yīng)模塊之間移動時，最小化該被處理的襯底的污染的風(fēng)險。安裝在該轉(zhuǎn)移模塊703上的是多站反應(yīng)器707和709，它們中的每一個能夠根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式執(zhí)行PNL沉積和/或CVD。例如，室707可以被配置為執(zhí)行本申請所描述的鎢硼氮PNL沉積。根據(jù)不同的實(shí)施方式，在WBN沉積中，晶片可以從一個站轉(zhuǎn)移到另一個站，或者可以保留在一個站中并行實(shí)施WBN沉積。而且，WNB沉積可以在單個站室中進(jìn)行。室709能被配置為使得一個站執(zhí)行成核層的PNL沉積，一個站執(zhí)行多脈沖還原劑處理，并且兩個站執(zhí)行CVD。每個沉積站可包括加熱的晶片基座和噴頭、分布板或者其它氣體入口。圖9B描述了沉積站900的例子，其包括晶片支座902和噴頭903。加熱器可以設(shè)置在基座部分901上。
[0079]還可以安裝在轉(zhuǎn)移模塊703上的可以是一個或多個單或多站模塊705，其能夠執(zhí)行等離子或化學(xué)(非等離子)預(yù)清潔。該模塊也可以用于各種其它的處理，例如沉積后氮化處理。系統(tǒng)700還包括一個或多個(在本例中是兩個)晶片源模塊701，在處理前和處理后，晶片存儲在該晶片源模塊中。大氣轉(zhuǎn)移室719中的大氣機(jī)器人(atmospheric robot)(未示出)首先將晶片從該晶片源701移動到裝載鎖(1adlock) 721中。轉(zhuǎn)移模塊703中的晶片轉(zhuǎn)移裝置(通常是機(jī)械臂單元)將該晶片從裝載鎖721移至安裝到轉(zhuǎn)移模塊703上的模塊中，并且在這些模塊中轉(zhuǎn)移。
[0080]在某些實(shí)施例中，采用系統(tǒng)控制器750來控制沉積過程中的處理?xiàng)l件。該控制器通常包括一個或多個存儲設(shè)備和一個或多個處理器。該處理器可包括CPU或計算機(jī)、模擬和/或數(shù)字輸入/輸出連接件、步進(jìn)電機(jī)控制板等等。
[0081]該控制器可控制該沉積設(shè)備的所有活動。該系統(tǒng)控制器執(zhí)行包括多組用于控制時序、氣體混合物、室壓、室溫、晶片溫度、RF功率水平、晶片卡盤或基座位置以及特定處理的其它參數(shù)的指令的系統(tǒng)控制軟件。在一些實(shí)施方式中，可以采用其它存儲在與該控制器相關(guān)的存儲設(shè)備中的計算機(jī)程序。[0082]通常，具有與該控制器相關(guān)聯(lián)的用戶界面。該用戶界面可包括顯示屏、該設(shè)備和/或處理?xiàng)l件的圖形軟件顯示以及用戶輸入設(shè)備，例如定位裝置、鍵盤、觸摸屏、麥克風(fēng)等等。
[0083]用于控制在一個工藝步驟中的沉積和其它工藝的計算機(jī)程序代碼可以任何常規(guī)的計算機(jī)可讀編程語目編寫，例如:匯編語目、C、C++、帕斯卡語目、Fortran語目或者其它語言。編譯的目標(biāo)代碼或腳本被所述處理器執(zhí)行以執(zhí)行在程序中確定的任務(wù)。
[0084]控制器參數(shù)涉及處理?xiàng)l件，例如處理氣體組分和流量、溫度、壓力、等離子條件(例如RF功率水平和低頻RF頻率)、冷卻氣體壓力和室壁溫度。這些參數(shù)被以配方的方式提供給用戶，并且可以利用用戶界面輸入這些參數(shù)。
[0085]用于監(jiān)測工藝的信號可以由系統(tǒng)控制器的模擬和/或數(shù)字輸入連接件提供。這些用于控制工藝的信號通過該沉積設(shè)備的模擬和數(shù)字輸出連接件輸出。
[0086]可以多種不同的方法設(shè)計或配置該系統(tǒng)軟件。例如，可以編寫各種室部件子程序或控制目標(biāo)以控制執(zhí)行該創(chuàng)造性的沉積工藝所需的室部件的操作。用于該目的的程序或程序一部分包括襯底定位代碼、處理氣體控制代碼、壓力控制代碼、加熱器控制代碼以及等離子控制代碼。
[0087]襯底定位程序可包括用于控制室部件的程序代碼，所述室部件用于將襯底裝載到基座或卡盤上并用于控制該襯底和該室的其它部件(例如氣體入口和/或目標(biāo))之間的間隔。處理氣體控制程序可包括用于控制氣體組分和流量以及可選地用于在沉積之前將氣體流入室以便使氣體在室內(nèi)穩(wěn)定的代碼。壓力控制程序可包括用于通過調(diào)節(jié)例如在該室的排氣系統(tǒng)中的節(jié)流閥來控制室內(nèi)壓力的代碼。加熱器控制程序包括用于控制提供至用于加熱襯底的加熱單元的電流的代碼。或者，該加熱器控制程序可控制熱傳遞氣體例如氦氣至晶片卡盤的傳遞。
[0088]可以用來在沉積過程中進(jìn)行監(jiān)測的室傳感器的例子包括質(zhì)量流量控制器、例如壓力計的壓力傳感器和位于基座或卡盤內(nèi)的熱電偶。適當(dāng)?shù)鼐幊痰姆答伜涂刂扑惴膳c來自這些傳感器的數(shù)據(jù)一起使用以保持希望的工藝條件。
[0089]前面以單或多室半導(dǎo)體處理工具的形式描述了本發(fā)明的實(shí)施方式的實(shí)現(xiàn)方式。
[0090]實(shí)駘
[0091]圖10顯示了用多循環(huán)ALD工藝沉積的WBN膜的次級離子質(zhì)譜(SMS)分析的結(jié)果，每個循環(huán)具有下面的順序:3脈沖(B2H6) — I脈沖NH3 — IffF6脈沖。清除氣體在反應(yīng)劑脈沖之間被驅(qū)入。具體地，B2H6脈沖為0.5秒，然后是7秒的清除。200 A的WBN膜被沉積在TEOS膜上，并且200 A的WN膜被沉積在WBN膜上。流量是190sccm B2H6、290sccmNH3、250sccm WF60如圖10所示，每個ALD循環(huán)使用含硼反應(yīng)劑的三次脈沖在WBN膜中導(dǎo)致了顯著的硼滲入，該膜具有約30%的W、40%的B以及30%的N。該WBN膜中的W和N的總量與使用I脈沖B2H6 — I脈沖WF6 — INH3脈沖獲得的WN膜(其中，幾乎沒有硼被滲入(< 1%))中的W和N的總量是相似的。X射線光電子能譜(XPS)分析顯示該膜包含W-B和W-N結(jié)合物。測量了 WBN膜的電阻率，其與60人的WN膜的電阻率相似。
[0092]與WN膜相比，WBN膜的熱穩(wěn)定性也得到了改善。下面的表I顯示了兩次30分鐘的850°C退火后的WBN膜的原子濃度(atomic concentration)。在這些條件下被退火后，通常的WN膜(例如約50% W、50% N)幾乎會變成純W。[0093]表1:在熱退火之前和之后的WBN膜組分
[0094]
【權(quán)利要求】
1.一種方法，其包括: 執(zhí)行循序地引入含硼反應(yīng)物、含氮反應(yīng)物和含鎢反應(yīng)物的脈沖進(jìn)入容納襯底的反應(yīng)室的多個循環(huán)，從而沉積三元鎢硼氮膜至所述襯底，其中所述含硼反應(yīng)物的脈沖數(shù)與含鎢前體的脈沖數(shù)之比至少為三。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，每個循環(huán)包括多個循序的交替的含硼反應(yīng)物和含氮反應(yīng)物的脈沖而沒有任何中間的含鎢反應(yīng)物的脈沖的子循環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，每個循環(huán)包括多個循序的含硼反應(yīng)物的脈沖而沒有任何中間的含氮或含鎢反應(yīng)物的脈沖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述襯底在暴露于任何含鎢反應(yīng)物的脈沖之前，暴露于含硼反應(yīng)物的脈沖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述襯底在暴露于任何含硼反應(yīng)物和含氮反應(yīng)物的脈沖之前，暴露于含鎢反應(yīng)物的脈沖。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述三元鎢硼氮膜被沉積在氧化物上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中的任何一項(xiàng)所述的方法，其中，每個循環(huán)包括在任何兩個循序的含硼反應(yīng)物的脈沖之間的清除氣體脈沖。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，含硼反應(yīng)物的脈沖具有第一持續(xù)時間，直接接著所述含硼反應(yīng)物的脈沖的清除氣體脈沖具有第二持續(xù)時間，且所述第二持續(xù)時間與所述第一持續(xù)時間的比率為至少約5。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述比率為至少約10。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-6中的任何一項(xiàng)所述的方法，其中，所述三元鎢硼氮膜中的鎢的原子百分比介于約5%和70%之間，其中，所述三元鎢硼氮膜中的硼的原子百分比介于約5%和60%之間，所述三元鎢硼氮膜中的氮的原子百分比介于約20%和80%之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-6中的任何一項(xiàng)所述的方法，其還包括在溫度為至少約750°C將所述三元鎢硼氮膜退火。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-6中的任何一項(xiàng)所述的方法，其還包括在所述三元鎢硼氮膜上沉積鎢成核層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，通過引入交替的含硼和含鎢反應(yīng)物的脈沖至容納所述襯底的室來沉積所述鎢成核層。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，在介于約250°C和350°C之間的溫度沉積所述鎢成核層。
15.一種裝置，其包括: 反應(yīng)室； 在所述反應(yīng)室中的襯底支撐件； 配置成傳輸氣體至所述反應(yīng)室的一個或多個氣體入口 ；以及 控制器，其包括機(jī)器可讀指令，所述指令包括用于執(zhí)行循序地引入含硼反應(yīng)物、含氮反應(yīng)物和含鎢反應(yīng)物的脈沖進(jìn)入容納襯底的反應(yīng)室的多個循環(huán)的指令，從而沉積三元鎢硼氮膜至所述襯底，其中所述含硼反應(yīng)物的脈沖數(shù)與含鎢前體的脈沖數(shù)的比率至少為三。
16.一種三元鎢硼氮膜，其具有介于約5%和70%之間的鎢的原子百分比，介于約5%和60%之間的硼的原子百分比，介于約20%和80%之間的氮的原子百分比。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的三元鎢硼氮膜，其中，鎢的所述原子百分比介于約15%和50%之間，硼的所述原子百分比介于約15%和50%之間，氮的所述原子百分比介于約20%和50%之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的三元鎢硼氮膜，其中，所述三元鎢硼氮膜是用于相變存儲器單元的加熱器元件。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的三元鎢硼氮膜，其中，所述三元鎢硼氮膜是用于鎢通孔的阻擋層。
【文檔編號】H01L21/768GK103579184SQ201310320848
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月26日
【發(fā)明者】雷威, 高舉文 申請人:朗姆研究公司