[发明专利]使用PVD钌的方法与装置

权利要求书

1.一种形成栅极层叠的方法，所述方法包含以下步骤：

提供等离子体溅射腔室，所述等离子体溅射腔室包括靶和基座，所述靶包含钌，所述基座用于支撑与所述靶相对的待被溅射的基板，所述基座包含温度大于或等于350℃的高电流静电卡盘；

将氪气流到所述腔室中，并将所述氪气激发成等离子体，以在所述基板上沉积钌层；

提供退火腔室；及

在N₂环境中，在900℃的温度下退火在所述基板上的所述钌层30秒。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述静电卡盘的温度在450℃至550℃的范围中。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述静电卡盘包含高电阻率陶瓷。

4.如权利要求1所述的方法，其中退火所述钌层包含将所述钌层加热至500℃，以大于或等于50℃/秒的速率将所述温度升高至900℃，将所述温度保持30℃秒，并以等于或大于70℃/秒的速率冷却所述温度。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述钌层具有至的范围中的厚度。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述钌层直接沉积在阻挡层上而没有界面层。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述阻挡层包含TiN、TaN、WN或TiSiN的一种或多种。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述阻挡层形成在硅化物层上。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述硅化物层包含具有的厚度的TiSi。

10.如权利要求1所述的方法，所述方法进一步包含在所述钌层的多个侧面上形成间隔层，所述间隔层包含SiN。

11.如权利要求10所述的方法，其中形成所述间隔层的步骤不形成氮化钌。

12.一种栅极层叠，包含：

多晶硅层，在基板上；

硅化物层，在所述多晶硅层上；

阻挡层，在所述硅化物层上；

根据权利要求1所述的钌层，在所述阻挡层上；及

间隔层，包含在所述钌层的多个侧面上的氮化物，

其中所述钌层在形成所述间隔层之后不包含氮化钌。

13.如权利要求12所述的栅极层叠，其中所述硅化物层包含具有的厚度的硅化钛。

14.如权利要求13所述的栅极层叠，其中所述阻挡层包含TiN、TaN、WN或TiSiN的一种或多种。

15.如权利要求14所述的栅极层叠，其中所述钌层直接沉积在阻挡层上而没有界面层。

16.如权利要求14所述的栅极层叠，进一步包含在所述钌层和所述阻挡层之间的界面层。

17.如权利要求14所述的栅极层叠，其中所述钌层具有至的范围的厚度。

18.如权利要求16所述的栅极层叠，其中所述间隔层包含SiN。

19.一种形成栅极层叠的方法，所述方法包含以下步骤：

在基板上形成多晶硅层；

在所述多晶硅层上形成硅化物层，所述硅化物层包含具有的厚度的硅化钛；

在所述硅化物层上形成阻挡层，所述阻挡层包含TiN、TaN、WN或TiSiN的一种或多种；

在所述阻挡层上形成界面层；

在所述阻挡层或界面层上沉积PVD Ru层，所述PVD Ru层在氪环境中，以大于或等于350℃的温度，在包含高电阻率陶瓷的高电流静电卡盘上沉积在基板上，所述PVD Ru层具有到的范围中的厚度；

所述PVD Ru层在大于或等于500℃的温度下进行退火；以及

在退火的PVD Ru层的侧面上形成间隔层，所述间隔层包含SiN并不形成氮化钌。