JP2019062190A5

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Publication number: JP2019062190A5
Application number: JP2018154364A
Authority: JP
Filing date: 2018-08-21
Publication date: 2021-09-30

Description

［００２３］方法１００は作業１３０で、パターニングされた基板２００のバリア層２０６の上に第１の銅層２０７ａを堆積することを含む。本書では、第１の銅層２０７ａは、パターニングされた基板２００を、銅含有有機金属を含む第１の反応性前駆体に、次いで銅膜を形成するため水素含有ガスを含む第２の反応性前駆体に順次曝露することを含む、原子層堆積（ＡＬＤ）プロセスを用いて堆積される。銅含有有機金属ガスの例には、ビス（ジメチルアミノ−２−ｎ−ブトキシ）銅（Ｃｕ（ＤＥＡＢ）２）、ビス（エチルメチルアミノ−２−ｎ−ブトキシ）銅、ビス（ジメチルアミノ−２−プロポキシ）銅（Ｃｕ（ＤＭＡＰ）２）、ビス（ジメチルアミノ−２−ｎ−ブトキシ）銅（Ｃｕ（ＤＭＡＢ）２）、ビス（ジメチルアミノ−２−エトキシ）銅、ビス（エチルメチルアミノ−２−プロポキシ）銅（Ｃｕ（ＥＭＡＰ）２）、ビス（ジエチルアミノ−２−エトキシ）銅、ビス（エチルメチルアミノ−２−メチル−２−ｎ−ブトキシ）銅、ビス（ジメチルアミノ−２−メチル−２−プロポキシ）銅、ビス（ジメチルアミノ−２−プロポキシ）銅（Ｃｕ（ＤＥＡＰ）２）、ビス（２−メトキシエトキシ）銅、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナート）銅、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンケトイミナート）銅、ビス（２−メトキシ−２−プロポキシ）銅、及び２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナート銅（ＴＭＶＳ）、並びに、これらの組み合わせが含まれる。水素含有前駆体の例には、Ｈ２、ＮＨ３、及びこれらの組み合わせが含まれる。幾つかの実施形態では、処理空間は、第１の前駆体と第２の前駆体に交互に曝露される間に、アルゴンなどの不活性ガスを用いてパージされる。

［００２５］方法１００は作業１４０で、第１の銅層２０７ａの上にルテニウム層２０７ｂを堆積することを含む。ここでは、ルテニウム層２０７ｂは、第１の銅層２０７ａを堆積するために使用される同一処理チャンバ内で堆積される。典型的には、処理チャンバは、第１の銅層２０７ａの堆積とルテニウム層の堆積との間に、アルゴンなどの不活性ガスを用いてパージされる。幾つかの実施形態では、ルテニウム層２０７ｂは、第１の銅層２０７ａが堆積されたパターニングされた基板２００を、ルテニウム含有有機金属を含む第３の反応性前駆体に、次に水素ガスなどの水素を含む第４の反応性前駆体に、交互に順次曝露することを含む、ＡＬＤプロセスを用いて堆積される。ルテニウム含有有機金属の例には、メチル−シクロヘキサジエンルテニウムトリカルボニルシクロヘキサジエン、ルテニウムトリカルボニル、ブタジエンルテニウムトリカルボニル、ジメチルブタジエンルテニウムトリカルボニル、Ｒｕ（ＣＯ）３を伴う変性ジエン、及びこれらの組み合わせが含まれる。

Claims

材料層に形成された開口部を有するパターン形成された表面を備える基板を、第１の処理チャンバ内に配置することと、
前記開口部の壁に第１の銅層を形成すること、前記第１の銅層の上にルテニウム層を形成すること、前記ルテニウム層の上に第２の銅層を形成することを含む、前記開口部の前記壁にシード層を形成することと、
を含み、前記第１の銅層、前記ルテニウム層、及び前記第２の銅層が、前記第１の処理チャンバ内で前記基板を取り除くことなく形成される、配線構造を形成する方法。
前記ルテニウム層を形成することは、前記基板をルテニウム前駆体に曝露すること、及び、前記基板を水素含有前駆体に曝露することを順次反復することを含む、請求項１に記載の方法。
前記ルテニウム層の厚みが、約１オングストロームから約２０オングストロームの間である、請求項１に記載の方法。
前記パターン形成された表面は更に、前記材料層の上に配置されたバリア層を含み、前記バリア層は、タンタル、窒化タンタル、タングステン、チタン、チタンタングステン、窒化チタン、窒化タングステン、チタン銅、及びこれらの組み合わせからなる群から選択された材料を含み、前記第１の銅層は前記バリア層の上に形成される、請求項１に記載の方法。
前記バリア層は第２の処理チャンバ内で堆積され、前記第１の処理チャンバと前記第２の処理チャンバは移送チャンバによって接続される、請求項４に記載の方法。
前記第１の銅層を形成することは、前記基板を銅前駆体に曝露すること、及び、前記基板を水素前駆体に曝露することを順次反復することを含む、請求項１に記載の方法。
開口部が形成された材料層と前記材料層の上に配置されたバリア層とを含むパターニングされた基板の上に第１の銅層を堆積することと、
前記第１の銅層の上にルテニウム層を堆積することと、
前記ルテニウム層の上に第２の銅層を堆積することと
を含む、デバイスを形成する方法。
前記材料層は誘電体層を含む、請求項７に記載の方法。
前記バリア層は、タンタル、窒化タンタル、タングステン、チタン、チタンタングステン、窒化チタン、窒化タングステン、チタン銅、及びこれらの組み合わせからなる群から選択された材料を含む、請求項８に記載の方法。
前記第１及び第２の銅層を堆積することは、銅含有有機金属を含む第１の反応性前駆体、及び水素を含む第２の反応性前駆体に、前記パターニングされた基板を順次曝露することを含む、請求項９に記載の方法。
基板の材料層に形成された複数の開口部を有するパターン形成された表面を含む基板と、
前記開口部の壁に配置されたシード層であって、
第１の銅層、
前記第１の銅層の上に配置されたルテリウム層、及び
前記ルテリウム層の上に配置された第２の銅層
を備えるシード層と
を備えるデバイス。
前記ルテリウム層の厚みが、約１オングストロームから約２０オングストロームの間である、請求項１１に記載のデバイス。
前記材料層は誘電体材料を含み、前記デバイスは更に、前記シード層と前記開口部の前記壁との間に配置されたバリア層を含み、前記バリア層は、タンタル、窒化タンタル、タングステン、チタン、チタンタングステン、窒化チタン、窒化タングステン、チタン銅、及びこれらの組み合わせからなる群から選択された材料を含む、請求項１１に記載のデバイス。