[发明专利]用于利用羰基金属前驱体沉积金属层的方法

权利要求书

1.一种在衬底上沉积金属层的方法，该方法包括：

在沉积系统的处理室中提供衬底，其中所述处理室包括耦合到其的蒸汽分配系统以及处于所述蒸汽分配系统和所述衬底之间的处理区，所述蒸汽分配系统包括紧邻所述处理区的蒸汽分配板和处于所述处理室的入口和所述蒸汽分配板之间的蒸汽分配空间；

通过如下操作形成包含羰基金属前驱体蒸汽和一氧化碳气体的处理气体：

在前驱体蒸发系统中加热固体羰基金属前驱体，以形成所述羰基金属前驱体蒸汽；和

随着所述羰基金属前驱体被加热而形成羰基金属前驱体蒸汽，使所述一氧化碳气体流经所述固体羰基金属前驱体上方或穿过所述固体羰基金属前驱体，从而将所述羰基金属前驱体蒸汽夹带在所述一氧化碳气体中；

将所述处理气体从所述前驱体蒸发系统运输到所述处理室的所述入口，并通过所述蒸汽分配系统将所述处理气体引入所述处理室的所述处理区中；

在所述处理室中向所述处理气体添加稀释气体以形成经稀释的处理气体；以及

将所述衬底暴露于所述经稀释的处理气体以通过热化学气相沉积工艺在所述衬底上沉积金属层。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述一氧化碳气体的流率在0.1sccm和1000sccm之间。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述一氧化碳气体的流率在1sccm和100sccm之间。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述形成包含羰基金属前驱体蒸汽和一氧化碳气体的处理气体的操作还包括：

使载气流经所述羰基金属前驱体上方或穿过所述羰基金属前驱体，其中所述载气包括稀有气体。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述载气的流率在0.1sccm和1000sccm之间。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述羰基金属前驱体蒸汽包括羰基钨、羰基钼、羰基钴、羰基铑、羰基铼、羰基铬、羰基钌或羰基锇或其中两者或更多者的组合。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述羰基金属前驱体蒸汽包括W(CO)₆、Mo(CO)₆、Co₂(CO)₈、Rh₄(CO)₁₂、Re₂(CO)₁₀、Cr(CO)₆、Ru₃(CO)₁₂、Os₃(CO)₁₂或其中两者或更多者的组合。

8.如权利要求1所述的方法，还包括在所述暴露期间将所述衬底维持在50℃和500℃之间的温度下。

9.如权利要求1所述的方法，还包括在所述暴露期间将所述衬底维持在300℃和400℃之间的温度下。

10.如权利要求1所述的方法，还包括在所述暴露期间将所述处理室维持在0.1mTorr和200mTorr之间的压强下。

11.如权利要求1所述的方法，还包括在所述暴露期间将所述处理室维持在1mTorr和100mTorr之间的压强下。

12.如权利要求1所述的方法，还包括在所述暴露期间将所述处理室维持在2mTorr和50mTorr之间的压强下。

13.如权利要求1所述的方法，其中所述添加步骤包括：

在所述蒸汽分配空间中向所述处理气体添加所述稀释气体；以及

使所述经稀释的处理气体流经所述蒸汽分配系统的所述蒸汽分配板到达所述处理区。

14.如权利要求1所述的方法，其中所述添加步骤包括：

在所述处理气体流经所述蒸汽分配板之后，在所述处理区中向所述处理气体添加所述稀释气体。

15.如权利要求1所述的方法，其中所述添加步骤包括：

在所述蒸汽分配板内部向所述处理气体添加所述稀释气体。

16.如权利要求1所述的方法，其中所述稀释气体包括稀有气体。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述稀释气体还包括还原气体。