是，并不受這些限制。沉積層可包括一進(jìn)一步在沉積層中含大約70 %或更多第二金 屬元素，優(yōu)選沉積層中含大約80%或更多第二金屬元素，優(yōu)選沉積層中含大約90%或更多 第二金屬元素，及最優(yōu)選沉積層中含大約95%或更多第二金屬元素的第一相，但是，并不受 這些限制。沉積層可包括一進(jìn)一步在沉積層中含大約70%或更多第三金屬元素，優(yōu)選沉積 層中含大約80%或更多第三金屬元素，優(yōu)選沉積層中含大約90%或更多第三金屬元素，及 最優(yōu)選沉積層中含大約95%或更多第三金屬元素的第一相，但是，并不受這些限制。
[0082] 沉積層可采用物理氣相沉積工藝，如濺射沉積工藝（即通過濺射）沉積到靶材上。 沉積工藝可以利用氣體（優(yōu)選惰性氣體，如氬氣），采用電場和/或磁場（優(yōu)選兩者）使原 子或原子組離開濺射靶材，使至少部分離開的原子沉積到基材上。沉積工藝可采用一個或 多個加熱濺射靶材的步驟，一個或多個蝕刻濺射靶材和/或基材的步驟（例如，脫除氧化物 層），一個或多個清洗濺射靶材和/或基材的步驟，或者以上步驟的任意組合。濺射可在壓 力小于大氣壓的真空室內(nèi)進(jìn)行。可以選擇壓力、溫度和電場，以形成等離子。舉例而言，所述 工藝可包括在一個或多個壓力大約100托或更低（大約13. 3kPa或更低），優(yōu)選大約1000 毫托或更低（大約133Pa或更低），更優(yōu)選大約100毫托或更低（大約13. 3Pa或更低），及 最優(yōu)選大約20毫托或更低（大約2. 67Pa或更低）條件下濺射。所述工藝優(yōu)選包括在一個 或多個壓力大約〇. 1毫托或更高（大約〇. 〇133Pa或更高），優(yōu)選大約1毫托或更高（大約 0· 133Pa或更高）及更優(yōu)選大約2毫托或更高（大約0· 267Pa或更高）條件下濺射。
[0083] 沉積層可任選包含一個或多個第二合金相，每相包含大約50原子％或更少鉬。如 果存在的話，所述任選第二合金相的總濃度優(yōu)選占沉積層總體積的大約40體積％或更低， 更優(yōu)選占大約30體積％或更低，甚至更優(yōu)選占大約20體積％或更低，及最優(yōu)選占大約10 體積％或更低。沉積層的一個或多個第二合金相，如果存在的話，每個相可包括占第二合金 相中原子總數(shù)至少25原子％的第二金屬元素，至少25原子％的第三金屬元素，至少50原 子％的第二金屬元素和第三金屬元素，或它們的任意組合，但是，本發(fā)明并不限于這些。所 述沉積含鉬層可作為阻隔層（但并不限于阻隔層），如可基本上或完全避免原子從底層迀 移到覆蓋層，基本上或完全避免原子從覆蓋層迀移到底層，或者避免這兩種情況。例如，沉 積含鉬層可沉積在第一材料上（如第一基材上），然后，在第一材料上沉積第二材料。因 此，所述含鉬沉積層可以避免第一材料的一種或多種成分（即分子或元素）迀移（如在退 火步驟，在成形步驟，或在使用時）到第二材料，第二材料的一種或多種成分（即分子或元 素）迀移到第一材料，或避免這兩種情況。含鉬層可以位于基材（如硅基材，或玻璃基材） 和導(dǎo)電層（如包含Cu、Al、Ag、Au或它們的任意組合的層或基本上由Cu、Al、Ag、Au或它們 的任意組合組成的層）之間。沉積含鉬層的厚度（如作為阻隔層）可以是大約1000 nm或 1000 nm以下，大約500nm或500nm以下，大約200nm或200nm以下，大約IOOnm或IOOnm以 下，大約50nm或50nm以下。所述沉積含鉬層的厚度（如作為阻隔層）可以是大約Inm或 Inm以上。所述沉積含鉬層可以包括大約50原子％或更高的鉬（如大約80原子％鉬），大 約1原子％或更高第二金屬元素（如大約10原子銀），及大約1原子％或更高第三金屬元 素（如大約10原子％鉭）。
[0084] 然后，可以對材料進(jìn)行退火，例如，在大約350°C的退火溫度退火大約30分鐘，以 決定所述含鉬層的阻隔性能。所述含鉬層可以基本上，如果不是完全的話，避免基材層的成 分迀移到導(dǎo)電層和/或含鉬層，減少或避免導(dǎo)電層的成分迀移到基材層和/或含鉬層，或 是它們的任意組合。所述含鉬層在大約350°C退火大約30分鐘后，可以有利地減少或避免 硅化銅的形成。例如，在大約350°C退火大約30分鐘后，采用X-射線衍射法測定時，硅化 銅的濃度低于可檢測水平。所述沉積含鉬層可避免因退火工藝而使沉積層（如每層，或沉 積層組合）電阻率發(fā)生變化。在大約350°C退火大約30分鐘后，電阻率的變化優(yōu)選小于大 約30%，更優(yōu)選小于大約20%，及最優(yōu)選小于10%。如此通常恒定的電阻率可以表明含鉬 層避免了硅化物，如硅化銅的形成。所述沉積層可以避免銅原子迀移到硅層，硅原子迀移到 銅層，或避免這兩種情況。例如，包括沉積層和沉積在所述沉積層上的銅層的結(jié)構(gòu)，在大約 350°C大約退火30分鐘后，采用俄歇光譜法測定，其硅層表面銅原子的濃度可能低于1原 子％，優(yōu)選低于0. 1原子％和最優(yōu)選低于檢測限，其中所述沉積層包括鉬、第二金屬元素和 第三金屬元素，其是利用磁控管，通過濺射所述濺射靶材而沉積在干凈硅片上，沉積層的厚 度是大約25nm。在同樣的條件下，采用俄歇光譜法測定時，銅層表面硅原子的濃度可能是大 約1原子％或更低，優(yōu)選是大約0. 1原子％或更低，及最優(yōu)選低于檢測限。
[0085] 通過圖示，圖IOA示出了（但并不限于此）帶沉積含鉬層和銅導(dǎo)電層的硅基材的 俄歇深度剖析。參考圖10A，含鉬層可夾在硅基材和導(dǎo)電層之間。如圖IOA所示，含鉬層可 包括大約50原子％或更多鉬（如大約80原子％鉬），大約1原子％或更多第二金屬元素 (如大約10原子％鈮），及大約1原子％或更多第三金屬元素（如大約10原子％鉭）。然 后，可以對材料進(jìn)行退火，例如，采用大約350°C的退火溫度，退火時間大約30分鐘，以決定 所述含鉬層的阻隔性能。如圖IOB所示，所述含鉬層可以基本上，如果不是完全的話，避免 基材層的硅原子迀移到銅層和/或含鉬層，減少或避免銅原子從導(dǎo)電層迀移到硅層和/或 含鉬層，或它們的任意組合。在大約350°C退火大約30分鐘后，含鉬層可以有利地減少或避 免形成硅化銅，但是，并不受此限制。
[0086] 所述沉積含鉬層的特征在于下述一個特點或特點組合：通常與玻璃具有良好的粘 附性（如按照ASTM B905-00測試時，等級至少達(dá)到2B，至少3B，至少4B，或至少5B);通 常與硅具有良好的粘附性（如按照ASTM B905-00測試時，等級至少達(dá)到2B，至少3B，至少 4B，或至少5B);通常與導(dǎo)電層，如含銅、鋁、鉻或它們的任意組合的層或基本上由銅、鋁、鉻 或它們的任意組合組成的層具有良好的粘附性（如按照ASTM B905-00測試時，等級至少達(dá) 到2B，至少3B，至少4B，或至少5B);當(dāng)含鉬沉積層（如厚度大約200nm或200nm以下，優(yōu) 選厚度大約35nm或35nm以下，及最優(yōu)選厚度大約25nm或25nm以下）放置在娃和銅之間 并與硅和銅接觸，并在大約350°C退火大約30分鐘后，可以避免形成硅化銅；或者厚度大約 200nm的薄膜的電阻率小于大約60 μ Ω · cm，優(yōu)選小于大約45 μ Ω · cm，最優(yōu)選小于大約 35 μ Ω · cm〇
[0087] 沉積含鉬層的電阻率相對較低。例如，含鉬層的電阻率可能低于由50原子％鉬和 50原子％鈦組成的厚度相同的沉積層的電阻率。
[0088] 優(yōu)選沉積含鉬層通常具有較小的電阻率。例如，沉積含鉬層的電阻率（采用四 點探針在厚度大約200nm的薄膜上測定）優(yōu)選是大約75 μ Ω · cm或更小，更優(yōu)選是大約 60 μ Ω · cm或更小，甚至更優(yōu)選是大約50 μ Ω · cm或更小，甚至更優(yōu)選是大約40 μ Ω · cm 或更小，甚至更優(yōu)選是大約30μ Ω · cm或更小，甚至更優(yōu)選是大約28μ Ω · cm或更小，甚 至更優(yōu)選是大約25μ Ω · cm或更小，及最優(yōu)選是大約20μ Ω · cm或更小。沉積含鉬層的 電阻率優(yōu)選是大約5μΩ · cm或更高。應(yīng)該了解的是，沉積含鉬層的電阻率還可以小于大 約5μ Ω ?cm。沉積含鉬層優(yōu)選具有通常均勻的電阻率。例如，電阻率的標(biāo)準(zhǔn)偏差與平均電 阻率之比（在沉積在直徑76. 2mm硅片上的厚度200nm的層上測定）優(yōu)選是大約0. 25或更 小，更優(yōu)選是〇. 20或更小，甚至更優(yōu)選是0. 12或更小，甚至更優(yōu)選是0. 10或更小，及最優(yōu) 選是0.06或更小。
[0089] 沉積含鉬層的蝕刻
[0090] 沉積含鉬層后，可能需要至少部分蝕刻含鉬層。舉例而言，可采用蝕刻步驟，以使 含鉬層下面一層的一部分暴露（如直到另一層，如導(dǎo)電層沉積）。可能要求含鉬層的蝕刻速 率通常較高，從而采用的蝕刻時間較短，從而可以采用更溫和的蝕刻化學(xué)物質(zhì)，從而可以采 用更厚的含鉬層，或更多的任意組合。
[0091] 蝕刻步驟可以包括一采用能夠脫除部分或全部沉積含鉬層的化學(xué)物質(zhì)或溶液進(jìn) 行蝕刻的步驟。更優(yōu)選的是，所述蝕刻步驟包括充分蝕刻含鉬層，這樣，在所述鉬層下面的 一層，如基材層，在蝕刻步驟后至少部分暴露。所述蝕刻步驟可采用包括酸的溶液或化學(xué)物 質(zhì)。例如，所述蝕刻步驟可采用pH為大約8或更高，pH為大約10或更高，pH為大約12或 更高的溶液或化學(xué)物質(zhì)。所述蝕刻步驟可采用包括堿的溶液或化學(xué)物質(zhì)。例如，所述蝕刻步 驟可采用pH為大約6或更低，pH為大約4或更低，pH為大約2或更低的溶液或化學(xué)物質(zhì)。 所述蝕刻步驟可采用通常是中性的溶液或化學(xué)物質(zhì)。通常中性的溶液或化學(xué)物質(zhì)的PH大 于大約6,大于大約6. 5或更高，大于大約6. 8或更高，大于大約7或更高。通常中性的溶液 或化學(xué)物質(zhì)的PH小于大約8,小于大約7. 5或更低，小于大約7. 2或更低，小于大約7或更 低。
[0092] 所述蝕刻工藝可采用一種或多種酸。可以采用的酸的實例包括硝酸、硫酸、鹽酸及 它們的組合。所述蝕刻工藝可采用硫酸鹽。硫酸鹽的實例包括美國專利US 5, 518, 131，2 欄3-46行及2欄62行至5欄54行中所述的硫酸鹽，如硫酸鐵和硫酸鐵銨，以上內(nèi)容通過引 用而明白地結(jié)合在本申請中。蝕刻工藝可采用包括鐵氰離子、鉻酸根離子、重鉻酸根離子、 鐵離子或它們的任意組合的溶液。例如，所述蝕刻工藝可采用美國專利US 4, 747, 907,1欄 66行至8欄2行所述的含一種或多種離子的溶液，該專利通過引用結(jié)合在本申請中。用于 蝕刻含鉬層的尤其優(yōu)選的溶液是包括鐵氰離子的溶液。
[0093] 所述制備多層結(jié)構(gòu)的工藝包括一個優(yōu)選以大約75nm/min或更高，更優(yōu)選大約 100nm/min或更高，甚至更優(yōu)選大約150nm/min或更高，甚至更優(yōu)選大約200nm/min或更 高，甚至更優(yōu)選大約300nm/min或更高，甚至更優(yōu)選大約400nm/min或更高，及最優(yōu)選大約 500nm/min或更高的速率蝕刻含鉬層的步驟。所述蝕刻步驟可以采用能夠蝕刻含鉬層的任 何蝕刻溶液。所述蝕刻步驟可以采用鐵氰化物溶液以上述一種或多種速率進(jìn)行蝕刻。
[0094] 沉積含鉬層在25°C的鐵氰化物溶液中具有相對較高的蝕刻速率，如蝕刻速率大 于由50原子％鉬和50原子％鈦組成的沉積層在相同的蝕刻條件下的蝕刻速率。例如，沉 積含鉬層在25°C的鐵氰化物溶液中的蝕刻速率可以是大約75nm/min或更高，優(yōu)選是大約 100nm/min或更高，更優(yōu)選是大約150nm/min或更高，甚至更優(yōu)選是大約200nm/min或更 高，甚至更優(yōu)選是大約300nm/min或更高，甚至更優(yōu)選是大約400nm/min或更高，及最優(yōu)選 是大約500nm/min或更高。沉積含鉬層在25°C的鐵氰化物溶液中的蝕刻速率優(yōu)選是大約 10, 000nm/min或更低，及最優(yōu)選是大約2, 000nm/min或更低。
[0095] 工藝
[0096] -般來說，靶材（或預(yù)成型結(jié)構(gòu)，如用于組成靶材的坯料）可以采用金屬粉末初始 材料制造。一種此類方法包括壓實此類粉末，如通過加熱、壓力或通過這兩者壓實。例如， 粉末可以壓實和燒結(jié)，低溫等靜壓、高溫等靜壓或它們的任意組合。
[0097] 制造靶材的工藝可以包括Gaydos等在2007年4月26日公開的美國專利申請公 開2007/0089984A1號及2008年12月25日公開的美國專利2008/0314737中公開的一個 步驟或任意步驟組合，以上專利的內(nèi)容通過引用而全文結(jié)合在本申請中。
[0098] 制造濺射靶材的工藝可以包括一個提供至少一包括大約50原子％或更多鉬的第 一粉末，一包括大約50原子％或更多第二金屬元素的第二粉末，及一包括大約50原子％或 更多第三金屬元素的第三粉末的步驟，其中第二金屬元素是鈮或釩，第三金屬元素與第二 金屬元素不同，并且選自由鈦、鉻、鈮、釩和鉭組成的群組。各種粉末（如第一粉末，第二粉 末和第三粉末）可以混合在一起制備混合粉末。所述工藝可任選包括一個或多個壓實混合 粉末以制備壓實粉末的步驟。所述混合步驟優(yōu)選采用足夠低的溫度，以使粉末不會熔融在 一起。混合優(yōu)選采用充分的混合時間和速度，以使第一粉末、第二粉末和第三粉末通常隨機 地分布。例如，混合可在V-混合機（v-blender)內(nèi)在溫度低于100°C (如大約25°C )條件 下進(jìn)行。
[0099] 所述制備濺射靶材的工藝優(yōu)選沒有在形成合金的溫度條件下混合（如機械混合） 第一粉末、第二粉末和第三粉末中兩種或多種粉末的步驟。例如，所述工藝沒有在溫度大約 550°C或更高，大約700°C或更高，大約900°C或更高，大約1100°C或更高，大約1200°C或更 高，或大約1500°C或更高的條件下混合第一粉末、第二粉末和第三粉末中兩種或多種粉末 的步驟。
[0100] 所述工藝可以包括一個或多個封裝混合粉末或壓實粉末，以制備封裝粉末的步驟 和/或在加熱封裝粉末時的一個或多個壓實步驟，以制備第一靶板。
[0101] 所述制備濺射靶材的工藝優(yōu)選包括一個或多個在預(yù)定壓力及足以使粉末熔融在 一起的足夠高的預(yù)定壓制溫度下壓制預(yù)定時間的壓制粉末或壓制壓實粉末以形成靶板 (如粗料或坯料）的步驟，這樣，材料的密度升高到大約〇· 85 P t或更高，其中P ,是理論密 度。所述靶板（如粗料或坯料）可以進(jìn)一步加工（如下文所述）形成濺射靶材。因此，應(yīng)該認(rèn) 識到，靶板和制造靶板的方法也包括在本發(fā)明的教導(dǎo)中。本領(lǐng)域熟悉的各種壓實方法包括 但不限于惰性氣體單向熱壓法、真空熱壓