[发明专利]金属阻挡层的掺杂

权利要求书

1.一种用于形成经掺杂的阻挡层的方法，所述方法包括：

通过原子层沉积在基板上形成第一阻挡膜；

通过在快速化学气相沉积工艺期间将所述第一阻挡膜暴露于金属前驱物而以掺杂剂金属掺杂所述第一阻挡膜；和

通过原子层沉积在所述经掺杂的第一阻挡膜上形成第二阻挡膜以形成经掺杂的阻挡层。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一阻挡膜和所述第二阻挡膜包括钽(Ta)、氮化钽(TaN)、碳化钽(TaC)、铌(Nb)、氮化铌(NbN)、锰(Mn)、氮化锰(MnN)、钛(Ti)、氮化钛(TiN)、钼(Mo)和氮化钼(MoN)和类似者中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述掺杂剂金属包括钌(Ru)、锰(Mn)、铌(Nb)、钴(Co)、钒(V)、铜(Cu)、铝(Al)、碳(C)、氧(O)、硅(Si)、钼(Mo)和类似者中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述第一阻挡膜和所述第二阻挡膜包括氮化钽(TaN)，并且所述掺杂剂金属包括钌(Ru)。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述掺杂剂金属经由所述第一金属氮化物膜扩散至介电膜中。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述掺杂剂金属与所述第一阻挡膜和所述第二阻挡膜形成金属间化合物。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述经掺杂的阻挡层具有小于约的厚度。

8.如权利要求1所述的方法，进一步包括：在掺杂之后将所述经掺杂的阻挡层暴露于等离子体处理、物理气相沉积(PVD)处理、热退火和化学增强之一或更多者。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述基板包括至少一个特征。

10.如权利要求8所述的方法，其中所述至少一个特征具有大于或等于约10∶1的深宽比。

11.一种形成经掺杂的金属氮化物层的方法，所述方法包括：

将基板暴露于第一金属前驱物和氨以在所述基板上形成第一金属氮化物膜，所述基板包括具有至少一个特征的介电层；

通过在快速化学气相沉积工艺期间将所述第一金属氮化物膜暴露于掺杂剂金属前驱物而以掺杂剂金属掺杂所述第一阻挡膜；和

将所述基板暴露于所述第一金属前驱物和氨以在所述经掺杂的第一金属氮化物膜上形成第二金属氮化物膜以便形成经掺杂的金属氮化物层。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述第一氮化物膜和所述第二金属氮化物膜包括氮化钽(TaN)、氮化铌(NbN)、氮化锰(MnN)、氮化钛(TiN)、钼(Mo)和氮化钼(MoN)之一或更多者。

13.如权利要求11所述的方法，其中所述掺杂剂金属包括钌(Ru)、锰(Mn)、铌(Nb)、钴(Co)、钒(V)、铜(Cu)、铝(Al)、碳(C)、氧(O)、硅(Si)、钼(Mo)和类似者中的一种或多种。

14.如权利要求11所述的方法，其中所述经掺杂的金属氮化物层具有小于约的厚度。

15.如权利要求11所述的方法，进一步包括：在掺杂之后将所述经掺杂的金属氮化物层暴露于等离子体处理、物理气相沉积(PVD)处理、热退火和化学增强之一或更多者。

16.如权利要求11所述的方法，其中所述至少一个特征包括第一侧壁、第二侧壁和底部，并且所述第一金属氮化物膜为实质上保形的。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述至少一个特征具有大于或等于约10∶1的深宽比。