[发明专利]三元钨硼氮薄膜及其形成方法

权利要求书

1.一种方法，其包括：

执行循序地引入含硼反应物、含氮反应物和含钨反应物的脉冲进入容纳衬底的反应室的多个循环，从而沉积三元钨硼氮膜至所述衬底，其中所述含硼反应物的脉冲数与含钨前体的脉冲数之比至少为三。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，每个循环包括多个循序的交替的含硼反应物和含氮反应物的脉冲而没有任何中间的含钨反应物的脉冲的子循环。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，每个循环包括多个循序的含硼反应物的脉冲而没有任何中间的含氮或含钨反应物的脉冲。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述衬底在暴露于任何含钨反应物的脉冲之前，暴露于含硼反应物的脉冲。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述衬底在暴露于任何含硼反应物和含氮反应物的脉冲之前，暴露于含钨反应物的脉冲。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述三元钨硼氮膜被沉积在氧化物上。

7.根据权利要求1-6中的任何一项所述的方法，其中，每个循环包括在任何两个循序的含硼反应物的脉冲之间的清除气体脉冲。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，含硼反应物的脉冲具有第一持续时间，直接接着所述含硼反应物的脉冲的清除气体脉冲具有第二持续时间，且所述第二持续时间与所述第一持续时间的比率为至少约5。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述比率为至少约10。

10.根据权利要求1-6中的任何一项所述的方法，其中，所述三元钨硼氮膜中的钨的原子百分比介于约5％和70％之间，其中，所述三元钨硼氮膜中的硼的原子百分比介于约5％和60％之间，所述三元钨硼氮膜中的氮的原子百分比介于约20％和80％之间。

11.根据权利要求1-6中的任何一项所述的方法，其还包括在温度为至少约750℃将所述三元钨硼氮膜退火。

12.根据权利要求1-6中的任何一项所述的方法，其还包括在所述三元钨硼氮膜上沉积钨成核层。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，通过引入交替的含硼和含钨反应物的脉冲至容纳所述衬底的室来沉积所述钨成核层。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，在介于约250℃和350℃之间的温度沉积所述钨成核层。

15.一种装置，其包括：

反应室；

在所述反应室中的衬底支撑件；

配置成传输气体至所述反应室的一个或多个气体入口；以及

控制器，其包括机器可读指令，所述指令包括用于执行循序地引入含硼反应物、含氮反应物和含钨反应物的脉冲进入容纳衬底的反应室的多个循环的指令，从而沉积三元钨硼氮膜至所述衬底，其中所述含硼反应物的脉冲数与含钨前体的脉冲数的比率至少为三。

16.一种三元钨硼氮膜，其具有介于约5％和70％之间的钨的原子百分比，介于约5％和60％之间的硼的原子百分比，介于约20％和80％之间的氮的原子百分比。

17.根据权利要求16所述的三元钨硼氮膜，其中，钨的所述原子百分比介于约15％和50％之间，硼的所述原子百分比介于约15％和50％之间，氮的所述原子百分比介于约20％和50％之间。

18.根据权利要求16所述的三元钨硼氮膜，其中，所述三元钨硼氮膜是用于相变存储器单元的加热器元件。

19.根据权利要求16所述的三元钨硼氮膜，其中，所述三元钨硼氮膜是用于钨通孔的阻挡层。