A new process for depositing titanium metal layers via chemical vapor
deposition is disclosed. The process provides deposited titanium layers
having a high degree of conformality, even in trenches and contact
openings having aspect ratios greater than 1:5. The reaction gases for the
improved process are titanium tetrachloride and a hydrocarbon gas, which
for a preferred embodiment of the process is methane. The reaction is
carried out in a plasma environment created by a radio frequency source
greater than 10 KHz. The key to obtaining titanium metal as a reaction
product, rather than titanium carbide, is to set the plasma sustaining
electrical power within a range that will remove just one hydrogen atom
from each molecule of the hydrocarbon gas. In a preferred embodiment of
the process, highly reactive methyl radicals (CH.sub.3 --) are formed from
methane gas. These radicals attack the titanium-chlorine bonds of the
tetrachloride molecule and form chloromethane, which is evacuated from the
chamber as it is formed. Titanium metal deposits on a wafer or other
substrate that has been heated to a temperature within a preferred range
of 200-500.degree. C.
Un nuevo proceso para depositar las capas titanium del metal vía la deposición de vapor químico se divulga. El proceso proporciona las capas titanium depositadas que tienen un alto grado de conformalidad, uniforme en fosos y aberturas del contacto que tienen cocientes de aspecto mayor de 1:5. Los gases de reacción para el proceso mejorado son tetracloruro titanium y un gas del hidrocarburo, que para una encarnación preferida del proceso es metano. La reacción se realiza en un ambiente del plasma creado por una fuente de la radiofrecuencia mayor de 10 kilociclos. La llave a obtener el metal titanium como producto de la reacción, más bien que el carburo titanium, es fijar el plasma que sostiene corriente eléctrica dentro de una gama que quite apenas un átomo del hidrógeno de cada molécula del gas del hidrocarburo. En una encarnación preferida del proceso, radicales metílicos altamente reactivos (el --) CH.sub.3 se forma del gas de metano. Estos radicales atacan los enlaces de la titanio-clorina de la molécula del tetracloruro y del clorometano de la forma, que se evacua del compartimiento mientras que se forma. Depósitos titanium del metal en la oblea o el otro substrato que se ha calentado a una temperatura dentro de una gama preferida de 200-500.degree. C.
