TW201739946A

TW201739946A - 電連接用之釕金屬沉積方法

Info

Publication number: TW201739946A
Application number: TW106105401A
Authority: TW
Inventors: 尤凱鴻; 赫里特Ｊ盧森克; 科瑞瓦伊達; 石坂忠大; 袴田隆宏
Original assignee: 東京威力科創股份有限公司
Priority date: 2016-02-19
Filing date: 2017-02-18
Publication date: 2017-11-16
Also published as: TWI619831B; US20170241014A1; WO2017143180A1

Abstract

在數個實施方式之中描述用於材料沉積的方法。根據一實施方式，該方法包括：提供定義複數特徵部的基板，以接收材料沉積；開始將Ru羰基先驅物的流量流至基板，Ru羰基先驅物在所定義之特徵部內分解，使得Ru金屬膜沉積在所定義之特徵部的表面上，並釋放CO氣體；及停止流至基板之Ru羰基先驅物的流量。該方法更包括：在停止流至基板之Ru羰基先驅物的流量後，將額外CO氣體流至基板；及在將Ru羰基先驅物的流量流至基板的處理步驟與將額外CO氣體流至基板的處理步驟之間重複循環。在一實施方式中，Ru羰基先驅物包含Ru3(CO)12。

Description

電連接用之釕金屬沉積方法

本揭露內容涉及材料沉積技術，包括製造用於微電子裝置之電連接的技術。

積體電路包含各種半導體裝置及複數導電金屬路徑，其提供電力至半導體裝置並使這些半導體裝置能共享且交換資訊。在積體電路內，利用使金屬層彼此絕緣的金屬間或層間介電層而將金屬層堆疊在另一金屬層之上。

通常，各金屬層必須與至少一額外的金屬層形成電性接觸。藉由在使金屬層分隔的層間介電材料之中蝕刻特徵部（亦即穿孔），並用金屬填充所產生之穿孔以產生互連部，從而達成如此之電性接觸。金屬層通常佔據層間介電材料中所蝕刻的路徑。「穿孔」通常是指例如形成在介電層內之孔洞、線、或其它類似特徵部的任何特徵部，其提供穿過介電層而至介電層下方之導電層的電性連接。同樣地，連接二或更多穿孔的金屬層通常稱為溝渠。

由於Cu原子在介電材料（如SiO₂ ）中的高遷移率，且Cu原子可能在矽（Si）中產生電性缺陷，所以在製造積體電路的多層金屬化方案中使用銅（Cu）金屬將產生問題。因此，通常用阻障材料包覆Cu金屬層、填充Cu的溝渠、及填充Cu的穿孔，以防止Cu原子擴散至介電材料及Si內。在Cu晶種沉積之前，通常先將阻障層沉積在溝渠及穿孔的側壁和底部上，且阻障層可包括較佳地在Cu之中不反應且不混合、提供與介電材料的良好附著性、及可提供低電阻率的材料。

裝置效能的提升通常伴隨著裝置面積減小或裝置密度提高。提高裝置密度需要將用以形成互連部之穿孔的尺寸縮小，這包括較大的深寬比（亦即，深度對寬度的比例）。隨著穿孔尺寸縮小及深寬比提高，要在穿孔的側壁上形成具有適當厚度的擴散阻障層，同時又在穿孔中為金屬層提供足夠容積，將逐漸變得越來越具有挑戰性。此外，隨著穿孔與溝渠尺寸縮小及穿孔與溝渠中之層的厚度減小，層的材料性質和層接面逐漸變得更為重要。尤其，必須謹慎地將形成這些層的製程整合到可用於製造的製程順序中，而該製程順序的所有步驟皆維持良好控制。

在數個實施方式中，描述了用於材料沉積的方法。根據一實施方式，該方法包括：提供定義複數特徵部的基板，以接收材料沉積；開始將釕（Ru）羰基先驅物的流量流至基板，Ru羰基先驅物在所定義之特徵部內分解，使得Ru金屬膜沉積在所定義之特徵部的表面上，並釋放CO氣體；及停止流至基板之Ru羰基先驅物的流量。該方法更包括：在停止流至基板之Ru羰基先驅物的流量後，將額外CO氣體流至基板；及在將Ru羰基先驅物的流量流至基板的處理步驟與將額外CO氣體流至基板的處理步驟之間重複循環。在一範例中，Ru羰基先驅物包含Ru₃ (CO)₁₂ 。在一實施方式中，相較於沒有額外CO氣體之情況下的基板上之Ru金屬晶核的密度，將足量的額外CO氣體流至基板，以增加基板上之Ru金屬晶核的密度。

根據本發明之另一實施方式，該方法包括：提供定義複數特徵部的基板，以接收材料沉積；開始將Ru羰基先驅物的流量流至基板，Ru羰基先驅物在所定義之特徵部內分解，使得Ru金屬膜沉積在所定義之特徵部的表面上，並釋放一氧化碳（CO）氣體；及停止流至基板之Ru羰基先驅物的流量。該方法更包括：在停止流至基板之Ru羰基先驅物的流量後，開始將額外CO氣體的流量流至基板；及停止流至基板之額外CO氣體的流量，並在將Ru羰基先驅物流至基板的處理步驟與將額外CO氣體流至基板的處理步驟之間重複循環。在一範例中，Ru羰基先驅物包含Ru₃ (CO)₁₂ 。

在數個實施方式中敘述了用於微電子裝置之平順且連續的Ru金屬膜之沉積方法。

圖1繪示根據本發明之一實施方式的沉積系統1，其係用以從Ru羰基先驅物將Ru金屬膜沉積在基板上。以下章節敘述Ru₃ (CO)₁₂ 的使用，然而在不偏離本發明範圍的情況下，仍可使用其他釕羰基先驅物。沉積系統1包括處理腔室10，處理腔室10具有基板固持器20，基板固持器20係配置以支撐基板25，而Ru金屬膜將形成在基板25上。處理腔室10係經由蒸汽先驅物遞送系統40而耦合至金屬先驅物汽化系統50。

處理腔室10係進一步經由導管36而耦合至真空抽氣系統38，其中真空抽氣系統38係配置以將處理腔室10、蒸汽先驅物遞送系統40、及金屬先驅物汽化系統50排空至適合在基板25上形成Ru金屬膜且適合在金屬先驅物汽化系統50中使Ru羰基先驅物52汽化的壓力。

金屬先驅物汽化系統50係配置以儲存Ru羰基先驅物52、將Ru羰基先驅物52加熱至足以使Ru羰基先驅物52汽化的溫度、及將Ru羰基先驅物蒸汽導入蒸汽先驅物遞送系統40。在金屬先驅物汽化系統50中所選擇之加熱條件下，Ru₃ (CO)₁₂ 為固態；然而，本領域中具有通常知識者將瞭解，在不偏離本發明範圍的情況下，可使用在該所選擇之加熱條件下為液態的其他釕羰基先驅物。雖未顯示，但蒸汽先驅物遞送系統40可包括一或更多控制閥、一或更多過濾器、及一質流控制器。

為了達到使固態Ru羰基先驅物52昇華的期望溫度，故將金屬先驅物汽化系統50耦合至配置以控制汽化溫度的汽化溫度控制系統54。舉例而言，可將Ru羰基先驅物52的溫度升高到約70°C至約100°C之間（或更高），以使Ru₃ (CO)₁₂ 昇華。在一範例中，可將Ru羰基先驅物52的溫度升高到約78°C至約82°C之間，以使Ru₃ (CO)₁₂ 昇華。當Ru羰基先驅物52加熱而造成昇華時，可使CO氣體之載體氣體從Ru羰基先驅物52上方通過、或通過Ru羰基先驅物52、或其任何組合。CO載體氣體包含CO及選擇性的惰性載體氣體，例如N₂ 、或鈍氣（即He、Ne、Ar、Kr、或Xe）、或其組合。

例如，氣體供應器系統60係耦合至金屬先驅物汽化系統50，且其係例如配置以供應CO氣體、惰性氣體、或其混合物（經由饋送線路61而供應至Ru羰基先驅物52下方，或經由饋送線路62而供應至Ru羰基先驅物52上方）。此外（或替代性地），氣體供應器系統60係耦合至位於金屬先驅物汽化系統50下游的蒸汽先驅物遞送系統40，以經由饋送線路63將氣體供應至Ru羰基先驅物52的蒸汽（當其進入蒸汽先驅物遞送系統40時，或在其進入蒸汽先驅物遞送系統40後）。雖未顯示，但氣體供應器系統60可包含一CO氣體源、一惰性氣體源、一或更多控制閥、一或更多過濾器、及一質流控制器。例如，CO載體氣體的流速可介於約0.1每分鐘標準立方公分（ sccm，standard cubic centimeters per minute）與約1000 sccm之間。替代性地，CO載體氣體的流速可介於約10 sccm與約500 sccm之間。在另一替代情況下，CO載體氣體的流速可介於約50 sccm與約300 sccm之間。根據本發明之實施方式，CO氣體的流速範圍可從約0.1 sccm至約1000 sccm。替代性地，CO氣體的流速可介於約1 sccm與約500 sccm之間。

於金屬先驅物汽化系統50下游處，處理氣體（包含Ru羰基先驅物蒸汽及CO載體氣體）流過蒸汽先驅物遞送系統40，直到其經由耦合至處理腔室10的蒸汽分佈系統30而進入處理腔室10。可將蒸汽先驅物遞送系統40耦合至蒸汽線路溫度控制系統42，以控制蒸汽線路溫度，並防止Ru羰基先驅物蒸汽的分解及Ru羰基先驅物蒸汽的凝結。雖未顯示，但蒸汽先驅物遞送系統40可包括一或更多控制閥、一或更多過濾器、及一質流控制器。

蒸汽分佈系統30（其形成處理腔室10的一部份，且耦合至處理腔室10）包含蒸汽分佈氣室32，在蒸汽通過蒸汽分佈板34並進入基板25上方的處理區域33之前，蒸汽散佈在蒸汽分佈氣室32內。此外，可將蒸汽分佈板34耦合至分佈板溫度控制系統35，分佈板溫度控制系統35係配置以控制蒸汽分佈板34的溫度。

一旦處理氣體（其包含Ru羰基先驅物蒸汽）進入處理腔室10的處理區域33，則當Ru羰基先驅物蒸汽吸附在基板表面時，便由於基板25的升高溫度而熱分解，並且在基板25上形成Ru金屬層。藉由將基板固持器20耦合至基板溫度控制系統22，基板固持器20係配置以提高基板25的溫度。例如，基板溫度控制系統22可配置以使基板25的溫度升高至約500°C。在一範例中，於Ru金屬沉積期間，基板25的溫度可維持在介於約150°C與約250°C之間。在另一範例中，於Ru金屬沉積期間，基板25的溫度可維持在介於約190°C與約200°C之間。此外，可將處理腔室10耦合至配置以控制腔室壁溫度的腔室溫度控制系統12。

CO載體氣體中的CO氣體係用以減少Ru羰基先驅物蒸汽在進入處理腔室10（包括金屬先驅物汽化系統50、蒸汽先驅物遞送系統40、及蒸汽分佈系統30）以前的過早分解。將CO氣體加入Ru羰基先驅物蒸汽允許汽化溫度從約40°C升高至約100°C（或更高）。升高之溫度使釕羰基先驅物的蒸氣壓上升，而導致Ru羰基先驅物至處理腔室10的遞送增加，且因此使基板25上的Ru金屬沉積速率上升。

沉積系統1包含耦合至處理腔室10的額外氣體源37。額外氣體源37係配置以將額外氣體加入處理氣體（其包含金屬羰基先驅物蒸汽及CO氣體）。根據本發明之一實施方式，額外氣體可包含惰性氣體（例如：N₂ 、鈍氣（即He、Ne、Ar、Kr、或Xe）、或其組合）、CO氣體、或其組合。額外氣體源37可經由饋送線路37a而耦合至蒸汽分佈系統30，且其係配置成在處理氣體通過蒸汽分佈板34而進入處理區域33之前，將額外氣體加入蒸汽分佈氣室32中的處理氣體。替代性地，額外氣體源37可經由饋送線路37b而耦合至處理腔室10，且其係配置成在處理氣體通過蒸汽分佈板34之後，將額外氣體加入處理腔室10內之基板25上方的處理區域33中的處理氣體。在另一替代情況下，額外氣體源37可經由饋送線路37c而耦合至蒸汽分佈系統30，且其係配置以將額外氣體加入蒸汽分佈板34中的處理氣體。

如本領域中具有通常知識者將瞭解般，在不偏離本發明範圍的情況下，可在蒸汽分佈系統30及處理腔室10中的其他位置將額外氣體加入處理氣體。根據本發明之實施方式，可利用額外氣體來控制處理腔室10中的CO分壓。分壓係若氣體混合物其中一成份在與混合物相同溫度的情況下獨自佔據相同容積所具有的壓力。處理腔室中的CO分壓係由相對CO氣體流量來計算（例如：CO氣體流量除以惰性氣體及CO氣體流量之相加）。根據一實施方式，在處理氣體通過蒸汽分佈板34之後，可利用額外氣體以使額外CO氣體流至處理腔室10內之基板25上方的處理區域33中的處理氣體。根據本發明之實施方式，額外CO氣體的流速範圍可從約10 sccm至約1000 sccm。替代性地，額外CO氣體的流速可介於約100 sccm與約300 sccm之間。

仍參考圖1，沉積系統1可更包括控制系統80，其係配置以操作並控制沉積系統1的操作。控制系統80係耦合至處理腔室10、基板固持器20、基板溫度控制系統22、腔室溫度控制系統12、蒸汽分佈系統30、蒸汽先驅物遞送系統40、金屬先驅物汽化系統50、汽化溫度控制系統54、及氣體供應器系統60。

圖2示意地顯示根據本發明之一實施方式之循環Ru金屬沉積期間的氣體流動。循環沉積製程包括複數沉積週期，沉積週期使用處理氣體（其包含CO載體氣體及Ru羰基先驅物氣體）及額外CO氣體。循環沉積製程包括：於時期t₁ 流入額外CO，及於時期t₂ 流入CO載體氣體及Ru羰基先驅物，其中t₁ 大於t₂ （例如：t₁ ＞2t₂ ）。當不流入CO載體氣體及Ru羰基先驅物氣體時，額外CO氣體使沉積的Ru金屬曝露至CO，以將CO物種吸附在沉積的Ru金屬上。於時期t₃ 流入CO清除氣體，以將Ru羰基先驅物從處理腔室清除或清出。額外CO氣體及CO清除氣體可藉由處理腔室中的超過一個氣體線路來提供。圖中僅顯示二個沉積週期，但可使用任何數目的沉積週期直到Ru金屬膜具有期望的厚度為止。雖然圖2未顯示，但在沉積週期之間可使惰性氣體（如Ar或N2）流過處理腔室。根據一實施方式，額外CO氣體的流速可大於CO清除氣體的流速。這導致更多的CO氣體曝露，且因此於時期t₁ 期間吸附在沉積的Ru金屬上的CO物種比時期t₃ 更多。在一範例中，額外CO氣體的氣體流速可為約200 sccm、CO載體氣體的氣體流速可為約200 sccm、及CO清除氣體的氣體流速可為約100 sccm。

圖3顯示根據本發明之一實施方式所測量之Ru金屬膜的霧度，其為Ru金屬厚度及沉積方法的函數。Ru金屬膜的霧度係利用光散射技術來測量。記錄曲線300顯示使用CO載體氣體及Ru羰基先驅物氣體之連續氣體流量所沉積之Ru金屬膜的霧度結果，且記錄曲線302顯示使用上述圖2之循環沉積所沉積之Ru金屬膜的霧度結果。時期t2為2秒及5秒，基板溫度為195°C，及處理腔室壓力為100 mTorr。結果顯示，在Ru金屬膜厚度為約1.4 nm以下的情況下，循環沉積呈現較低霧度。較低霧度係歸因於藉由循環沉積所沉積之較平坦且更連續之Ru金屬膜。

圖4A及4B顯示根據本發明之一實施方式之厚度為1 nm的Ru金屬膜的橫剖面TEM影像。圖4A顯示使用CO載體氣體及Ru₃ (CO)₁₂ 氣體之連續氣體流量所沉積的Ru金屬膜，及圖4B顯示藉由循環沉積所沉積的Ru金屬膜。二個TEM影像的視覺比較結果顯示，圖4B中之藉由循環沉積所沉積的Ru金屬膜402（橫向暗區）比圖4A中之藉由連續沉積所沉積的Ru金屬膜400更為平順。

圖5A-5C示意地顯示在不使用額外CO氣體之情況下的連續Ru金屬沉積的橫剖面圖。如圖5A所示，最初，小Ru金屬晶核502係形成在基板500上，且圖5B及5C所示之進一步Ru金屬沉積分別優先形成較大Ru金屬晶核504及506，而基板500上具有開放區域。相較之下，圖6A-6C所示之使用額外CO氣體的循環沉積在基板600上形成包含所吸附之CO物種603的Ru金屬晶核602，所吸附之CO物種603阻礙更進一步的Ru金屬沉積在Ru金屬晶核602上，而造成圖6B中的許多小Ru金屬晶核604及圖6C中的更均勻且連續的Ru金屬膜606。

本發明之實施方式所述之循環沉積使用額外CO氣體流量及選擇性的CO清除氣體，以當Ru羰基先驅物氣體不流入時，使基板上的Ru金屬晶核充滿所吸附之CO物種。所吸附之CO物種阻礙Ru金屬進一步沉積在Ru金屬晶核上。在Ru金屬晶核上沒有所吸附之CO物種的情況下，在Ru金屬晶核上進行的進一步Ru金屬沉積比在Ru金屬晶核之間的基板上更快。本案發明人已瞭解，當Ru沉積中斷時流入額外CO氣體及選擇性的CO清除氣體，能促使Ru金屬晶核上充滿所吸附之CO物種，而這產生更均勻且連續的Ru金屬膜。均勻且連續的Ru金屬膜上之Cu金屬化更能改善微電子裝置的電子特性。

本發明之實施方式可適用在定義有特徵部的基板，以接受材料（如Ru金屬）的沉積。這些特徵部可例如包括溝渠或穿孔。特徵部直徑可小於30 nm、小於20 nm、小於10 nm、或小於5 nm。特徵部直徑可介於20 nm與30 nm之間、介於10 nm與20 nm之間、介於5 nm與10 nm之間、或介於3 nm與5 nm之間。特徵部的深度可例如大於20 nm、大於50 nm、大於100 nm、或大於200 nm。特徵部可例如具有介於2：1與20：1之間、介於2：1與10：1之間、或介於2：1與5：1之間的深寬比（AR，aspect ratio）（深度：寬度）。在一範例中，基板（例如Si）包括介電層，且特徵部係形成在介電層之中。

已在數個實施方式中敘述了用以沉積微電子裝置之平順且連續的Ru金屬膜的方法。已提出先前描述之本發明之實施方式作為說明及敘述的目的。其目的並非要詳盡無遺或將本發明限制於所揭露的確切形式。本說明書及以下申請專利範圍包括僅作為敘述用途且不應解釋為限制性之用語。

相關領域中具有通常技術者可瞭解依照以上教示能做許多修改及變化。本領域中具有通常知識者將察覺圖式中所示各種元件之各種均等組合及替代物。因此，欲使本發明之範圍非由此詳細說明書限制，而是由其隨附之申請專利範圍所限制。

1‧‧‧沉積系統
10‧‧‧處理腔室
12‧‧‧腔室溫度控制系統
20‧‧‧基板固持器
22‧‧‧基板溫度控制系統
25‧‧‧基板固持器
30‧‧‧蒸汽分佈系統
32‧‧‧蒸汽分佈氣室
33‧‧‧處理區域
34‧‧‧蒸汽分佈板
35‧‧‧分佈板溫度控制系統
36‧‧‧導管
37‧‧‧氣體源
37a‧‧‧饋送線路
37b‧‧‧饋送線路
37c‧‧‧饋送線路
38‧‧‧真空抽氣系統
40‧‧‧蒸汽先驅物遞送系統
42‧‧‧蒸汽線路溫度控制系統
50‧‧‧金屬先驅物汽化系統
52‧‧‧Ru羰基先驅物
54‧‧‧汽化溫度控制系統
60‧‧‧氣體供應器系統
61‧‧‧饋送線路
62‧‧‧饋送線路
63‧‧‧饋送線路
80‧‧‧控制系統
300‧‧‧記錄曲線
302‧‧‧記錄曲線
400‧‧‧Ru金屬膜
402‧‧‧Ru金屬膜
500‧‧‧基板
502‧‧‧Ru金屬晶核
504‧‧‧Ru金屬晶核
506‧‧‧Ru金屬晶核
600‧‧‧基板
602‧‧‧Ru金屬晶核
603‧‧‧CO物種
604‧‧‧Ru金屬晶核
606‧‧‧Ru金屬膜

藉由參考以下實施方式章節並結合附圖，將對本發明有更完整的瞭解，並立刻得知其許多伴隨優點，其中：

圖1繪示根據本發明之一實施方式之沉積系統的示意圖；

圖2示意地顯示根據本發明之一實施方式之循環Ru金屬沉積期間的氣體流動；

圖3顯示根據本發明之一實施方式之所測量的Ru金屬膜霧度，其係Ru金屬厚度及沉積方法之函數；

圖4A及4B顯示根據本發明之一實施方式之厚度為1 nm的Ru金屬膜的橫剖面穿透式電子顯微鏡（TEM，transmission electron microscope）影像；

圖5A-5C藉由橫剖面圖示意地顯示在不使用額外CO氣體情況下的Ru金屬沉積；及

圖6A-6C藉由橫剖面圖示意地顯示在使用額外CO氣體情況下利用循環沉積的Ru金屬沉積。

Claims

一種用於材料沉積的方法，該方法包含：提供定義複數特徵部的基板，以接收材料沉積；開始將釕（Ru）羰基先驅物的流量流至該基板，該Ru羰基先驅物在所定義之該些特徵部內分解，使得Ru金屬膜沉積在所定義之該些特徵部的表面上，並釋放一氧化碳（CO）氣體；停止流至該基板之該Ru羰基先驅物的流量；在停止流至該基板之該Ru羰基先驅物的流量後，將額外CO氣體流至該基板；及在將Ru羰基先驅物的流量流至該基板的處理步驟與將額外CO氣體流至該基板的處理步驟之間重複循環。
如申請專利範圍第1項之用於材料沉積的方法，其中相較於沒有該額外CO氣體之情況下的該基板上之Ru金屬晶核的密度，將足量的該額外CO氣體流至該基板，以增加該基板上之Ru金屬晶核的密度。
如申請專利範圍第1項之用於材料沉積的方法，其中該Ru羰基先驅物的流量更包含CO載體氣體。
如申請專利範圍第1項之用於材料沉積的方法，其中該Ru羰基先驅物包含Ru₃ (CO)₁₂ 。
如申請專利範圍第1項之用於材料沉積的方法，其中在該Ru羰基先驅物的流量開始之前，開始並停止該額外CO氣體的流量。
如申請專利範圍第1項之用於材料沉積的方法，更包含：當該Ru₃ (CO)₁₂ 的流量開始流至該基板時，開始將CO清除氣體的流量流至該基板。
如申請專利範圍第1項之用於材料沉積的方法，其中在將Ru羰基先驅物的流量流至該基板的處理步驟與將額外CO氣體流至該基板的處理步驟之間重複循環而形成具有厚度約1.5 nm或更小的Ru金屬膜。
如申請專利範圍第1項之用於材料沉積的方法，其中在將Ru羰基先驅物的流量流至該基板的處理步驟與將額外CO氣體流至該基板的處理步驟之間重複循環而形成具有厚度約1 nm的Ru金屬膜。
一種用於材料沉積的方法，該方法包含：提供定義複數特徵部的基板，以接收材料沉積；開始將Ru₃ (CO)₁₂ 的流量及一氧化碳（CO）載體氣體流至該基板，該Ru₃ (CO)₁₂ 在所定義之該些特徵部內分解，使得Ru金屬膜沉積在所定義之該些特徵部的表面上，並釋放CO氣體；停止流至該基板之該Ru₃ (CO)₁₂ 的流量及該CO載體氣體；在停止流至該基板之該Ru₃ (CO)₁₂ 的流量及該CO載體氣體後，將額外CO氣體流至該基板；及在將Ru₃ (CO)₁₂ 的流量及CO載體氣體流至基板的處理步驟與將額外CO氣體流至該基板的處理步驟之間重複循環，其中相較於沒有該額外CO氣體之情況下的該基板上之Ru金屬晶核的密度，將足量的該額外CO氣體流至該基板，以增加該基板上之Ru金屬晶核的密度。
如申請專利範圍第9項之用於材料沉積的方法，其中在該Ru₃ (CO)₁₂ 的流量開始之前，開始並停止該額外CO氣體的流量。
如申請專利範圍第9項之用於材料沉積的方法，更包含：當該Ru₃ (CO)₁₂ 的流量開始流至該基板時，開始將CO清除氣體的流量流至該基板。
如申請專利範圍第9項之用於材料沉積的方法，其中在將Ru₃ (CO)₁₂ 的流量及CO載體氣體流至基板的處理步驟與將額外CO氣體流至該基板的處理步驟之間重複循環而形成具有厚度約1.5 nm或更小的Ru金屬膜。
一種用於材料沉積的方法，該方法包含：提供定義複數特徵部的基板，以接收材料沉積；開始將釕（Ru）羰基先驅物的流量流至該基板，該Ru羰基先驅物在所定義之該些特徵部內分解，使得Ru金屬膜沉積在所定義之該些特徵部的表面上，並釋放一氧化碳（CO）氣體；停止流至該基板之該Ru羰基先驅物的流量；在停止流至該基板之該Ru羰基先驅物的流量後，開始將額外CO氣體的流量流至該基板；及停止流至該基板之該額外CO氣體的流量，並在將Ru羰基先驅物流至該基板的處理步驟與將額外CO氣體流至該基板的處理步驟之間重複循環。
如申請專利範圍第13項之用於材料沉積的方法，其中相較於沒有該額外CO氣體之情況下的該基板上之Ru金屬晶核的密度，將足量的該額外CO氣體流至該基板，以增加該基板上之Ru金屬晶核的密度。
如申請專利範圍第13項之用於材料沉積的方法，其中該Ru羰基先驅物的流量更包含CO載體氣體。
如申請專利範圍第13項之用於材料沉積的方法，其中該Ru羰基先驅物包含Ru₃ (CO)₁₂ 。
如申請專利範圍第13項之用於材料沉積的方法，其中在該Ru羰基先驅物的流量開始之前，開始並停止該額外CO氣體的流量。
如申請專利範圍第13項之用於材料沉積的方法，更包含：當該Ru羰基先驅物的流量開始流至該基板時，開始將CO清除氣體的流量流至該基板。
如申請專利範圍第13項之用於材料沉積的方法，其中在將Ru羰基先驅物流至該基板的處理步驟與將額外CO氣體流至該基板的處理步驟之間重複循環而形成具有厚度約1.5 nm或更小的Ru金屬膜。
如申請專利範圍第13項之用於材料沉積的方法，其中在將Ru羰基先驅物流至該基板的處理步驟與將額外CO氣體流至基板的處理步驟之間重複循環而形成具有厚度約1 nm的Ru金屬膜。