在还原共反应剂存在下沉积钨或钼层的方法与流程

本发明涉及用于将金属膜或层沉积到衬底上的气相沉积方法，例如其中金属为钼或钨。所述方法涉及在还原气体(例如，氢气)和含氮还原化合物存在下将金属层从含金属前体气相沉积到衬底上。

背景技术：

呈经纯化形式的包含钼及钨的金属为用于例如存储器、逻辑芯片的微电子装置及含有多晶硅金属栅极电极结构的其它装置的低电阻率耐火金属。通过一系列原材料输入的多种气相沉积技术已用于沉积钼或钨的较薄金属层用于这些应用。通过气相沉积技术，在含有衬底的沉积腔室内部处理含有金属的“前体”化合物，其中处理材料及条件(例如，高温)有效地使得来自前体的金属沉积为衬底上的金属薄膜层。

气相沉积技术包含被称作物理气相沉积(pvd)、化学气相沉积(cvd)及原子层沉积(ald)技术的方法，其还包含这些方法的多个衍生版本，例如uv激光光分解cvd、等离子辅助cvd及等离子辅助ald，外加其它。为将高纯度金属沉积在二维或三维微电子装置衬底上，这些类型的气相沉积方法可为所需的，因为其可提供高纯度水平的沉积金属，通常具有在高度非平面微电子装置几何形状上的良好保形阶梯覆盖率。

在典型气相沉积方法中，气化(气态)前体与低压或环境压力沉积腔室中的任选地经加热的衬底(例如，芯片)接触。在沉积腔室的条件下，前体产生金属原子，当引入到衬底中时，所述金属原子变得沉积到衬底表面上以形成高度纯净的沉积金属薄层(“膜”)。通过流动穿过沉积腔室的气体去除挥发性副产物。

连同气态前体，气相沉积工艺通常涉及在沉积期间将一或多种额外气体(有时被称作“反应物气体”或“共反应物”)供应到反应腔室。以各种方式，反应物气体可用以允许沉积工艺更有效地执行或具有改进沉积结果。一些反应物气体与一部分前体反应以便于释放前体的金属并形成稳定的气体副产物。其它反应物气体可执行多种不同功能，以使改进沉积膜的性能或使用寿命或降低膜的电阻率。

对于前体，钨及钼膜已通过气相沉积方法伴随使用一些熟知含卤化物前体而形成，所述含卤化物前体包含含氟前体，例如氟化钨(例如，六氟化钨、五氟化钨)及含氯前体。尽管含氟前体已广泛使用持续30年，但由于存在氟，需要特定处理注意事项及氟对集成电路的长期性能的不利影响，基于氟的前体当前可能不受欢迎。

已开发出非氟化前体替代物，例如含氯、含溴或含碘前体：五氯化钼、五溴化钼及卤氧化钼，例如moo2cl2、moo2br2及moocl4、五氯化钨、六氯化钨。使用这些含卤素前体的困难为使用这些前体的那些气相沉积方法通常涉及将衬底加热到至少约400℃或450℃且至多800℃的温度。这些高温使得处理设备复杂化且消耗热敏装置的热预算，其意味可能破坏热敏衬底，例如逻辑装置。可能允许金属层在低温下沉积的前体将通过允许降低操作温度、使用较便宜更简单设备而为优选的，且将特别有益于制造热敏装置，例如逻辑装置。

另外，其它类型的前体包含：含羰基前体，例如六羰基钼(mo(co)6)及六羰基钨(w(co)6)；酰亚胺-酰胺前体；及有机金属前体，例如含有例如环戊二烯基、烷基环戊二烯基(alkylcyclopentadineyl)、芳基及烷基芳基配位体以及附接到金属原子的氢化物(以及多个其它物质)的有机配位体的那些前体。这些类型的前体的适用实例可在比卤化物及卤氧化前体所需的温度更低的温度下沉积。但由于来自前体的碳及氧可变为污染物并入到沉积金属中，因而沉积金属结构可能遭受高电阻率。同样阶梯覆盖率可缺失充分质量，但可通过较低沉积温度改进。

由于需要将金属层精确沉积到纳米级结构上，因此气相沉积方法期间呈现多种不同类型的挑战，所述纳米级结构具有由可为温度敏感或非高度耐化学性的材料制成的二维或三维特征。衬底可包含需要使用沉积金属填充的形状(包含高纵横比空穴、通孔、沟槽或沟道)，或可由可易于化学降解(例如，“蚀刻”或“污染”)的例如氮化钛的敏感型材料制成。还需要良好涂层性质，包含关于三维衬底的均一性、阶梯覆盖率及保形性。其它挑战由所使用的前体类型呈现。含有碳或氧的前体，例如金属羰基化物及有机金属前体可能产生来源于前体的氧及碳污染物且残存于沉积金属层中，其不利地影响沉积金属层的性能性质(即，电阻率)。

基于这些考虑因素外加其它，需要改进用于将钼及钨金属膜及金属层沉积在例如存储器及逻辑装置的多种衬底上且包含用于膜生长的前体的方法。改进工艺可为在较低沉积温度下执行，可沉积而不对衬底产生呈腐蚀、蚀刻等等或两者形式的实际损害，优选地还同时实现极高纯度沉积金属层的工艺。

技术实现要素：

在微电子工业中，钼层及钨层用于多种逻辑及存储装置。这些金属层是通过气相沉积可经氟化、氯化的含钨及含钼前体、有机金属等等所形成。取决于衬底及前体，不同气相沉积方法伴随不同技术性挑战出现。在一般意义上，如果气相沉积方法在低温下仍可高效地且有效地执行，那么所述方法的低温是期望的。相较于其它前体(例如，金属羰基化物)，一些类型前体(例如，卤化前体)通常需要较高温度。一些类型前体(例如金属羰基化物)可能产生具有呈氧或碳形式的不合需要的污染水平的金属。考虑不同类型的衬底，一些衬底在沉积步骤期间易受化学效应损害(例如，氮化钛可遭受蚀刻)，其它衬底需要沉积金属层的极特定布置且均一性(例如需要良好均一性及阶梯覆盖率的三维nand或其它存储装置)，同时仍其它衬底(逻辑装置衬底)为温度敏感的且无法暴露于使用某些类型前体(例如，卤化前体)的气相沉积方法可能需要的温度。

根据申请人的发明，气相沉积方法可通过将气态流体组合引入到含有衬底的沉积腔室中来执行。气态流体包含气态含金属前体、共反应物(即还原气体)、可选的惰性气体及含氮还原气体(其还为碱)。本发明引起特别适用或有效的金属从前体到衬底上的气相沉积。

作为一个潜在益处，执行气相沉积步骤所需的温度可相对地低于并不使用含氮还原化合物的类似工艺所需的温度。取决于前体的类型及衬底的类型，还可潜在地得到一或多个其它益处。其它潜在益处的实例可包含以下中的一或多者：沉积金属层的改进的特征或质量，例如通过减少金属层中污染物(例如，氧或碳)的存在，特别地在可能产生存在于沉积金属层中的这种类型污染物的气相沉积方法中；改进作为涂层的金属层的形式，例如就与某些衬底(例如，具有尺寸形状特征的衬底)的均一性来说；减小气相沉积工艺对衬底的负面化学效应，例如蚀刻或腐蚀。

可以如本文中多方面描述的任何适合方式、通过原子层沉积方法、通过化学气相沉积方法、物理气相沉积方法或通过这些中的一者的修改版本或衍生版本来执行气相沉积方法。使用包含前体、还原气体(例如，氢气)及含氮还原气体的流量的工艺参数及条件来执行所述方法。

已发现适用的含氮还原化合物的实例包含以以下通式为特征的那些实例：

h-nr1r2

其中r1及r2可经选择以包含以下组合中的一者：

r1及r2中的每一者为氢气(即，化合物为nh3)。

r1为氢气且r2为低碳烷基(例如，甲基、乙基、丙基、丁基等等)，

r1为＝nh2且r2为氢气，

r1为低碳烷基且r2为低碳烷基，或

r1及r2连接以形成含氮环状化合物。

这些非限制性及示范性化合物包含nh3；肼(h2n＝nh2)；烷基肼；及烷基胺及二-烷基胺化合物，例如甲胺、乙胺、丁胺、二甲胺、二乙胺等等；以及吡啶。

用于如所描述的气相沉积方法的前体可为已知对沉积钨或钼的金属层有效的多种前体中的任一者。前体为含有金属(其为钨或钼)的化合物以及一或多种缔合的化学残基，例如氟(以及可选的氧)或氯(以及可选的氧)。

可将钼或钨层沉积到任何所需衬底及任何特定材料的衬底上，其中实例衬底为意味制造工艺尚未完成的“工艺内”微电子装置衬底。微电子装置可为提供存储功能的微电子装置或提供逻辑功能的微电子装置。沉积钼可具有有效地执行所需功能的厚度且可为连续的。

附图说明

图1为如所描述的用于执行气相沉积步骤的系统的示意图。

具体实施方式

以下描述涉及适用于将高度纯净的钼或钨金属层沉积到衬底上的气相沉积方法。气相沉积方法包含使气态含金属前体，以及为还原化合物(例如氢气)的第一共反应物及为含有氮气的还原化合物的第二共反应物流动到含有用于沉积的衬底的沉积腔室的内部。沉积腔室的条件(例如，高温)，及前体、第一共反应物以及第二共反应物的流动及压力组合以引起来自前体的钨或钼金属变得沉积到衬底的表面上作为基本上纯的沉积金属膜。

气相沉积方法可为任何类型的气相沉积方法，包含通常被称作原子层沉积的那些方法、通常被称作化学气相沉积的那些方法、通常被称作等离子增强型气相沉积的那些方法以及这些方法的修改。

化学气相沉积(cvd)及原子层沉积(ald)为将化学材料(被称作前体)，任选地且通常结合一或多种其它材料(例如共反应物)引入到沉积腔室内的衬底中，结果为使来源于前体的材料的薄“层”或“膜”形成到衬底的表面上的化学工艺。在化学气相沉积工艺或物理气相沉积工艺中，沉积材料的厚度可受例如时间长度的沉积参数控制，在所述时间长度期间，衬底暴露于前体。在原子层沉积步骤中，沉积层的厚度可基于例如选定沉积温度、压力及时间(脉冲持续时间)的工艺条件“自限制”。

通过本发明的气相沉积方法，将含有钼或钨作为金属的气态含金属前体，连同第一共反应物(其为还原化合物)及第二共反应物(其为含氮还原化合物)引入到含有衬底的沉积腔室(还称为“反应腔室”)中。气态含金属前体为含有与卤素原子及可选的氧原子，或氯原子以及可选的氧化学缔合的金属原子中心的化学化合物。前体及共反应物气流的压力及流动速率及沉积腔室条件(例如，温度、压力、衬底的温度以及其它条件)足以使得前体的金属原子从沉积腔室内的其它前体组分(配位体)中释出且使金属变得沉积到衬底的表面上作为原子金属的基本上纯的层的部分。可通过流动穿过沉积腔室的气体去除沉积工艺的挥发性副产物。

如所需要或希望可使用载气将气态含金属前体载送到沉积腔室，所述载气可为惰性气体，例如氦气、氩气、氮气、氖气、氙气、氪气或其组合。载气可与气态含金属前体组合以允许载气将所需浓度及所需总量的气态含金属前体载送到沉积腔室及衬底。气态前体在载气中的浓度及气态载气-前体混合物到沉积腔室的流动速率可在特定沉积工艺期间如所需要且有效地产生所需沉积金属层，其中这些参数的特定值经选择与沉积工艺的其它参数(例如尤其沉积腔室的大小(体积)、共反应物气体的流动速率、衬底温度、沉积腔室压力)组合。

气相沉积方法可通过使用不同有效的流动选项将气态流体引入到沉积腔室中来执行。气态流体到沉积腔室中的各流动控制在所需速率、压力及温度下且可以连续(稳定、均一)或脉冲(例如，中断)方式提供。非均一流动为不持续，即在时间及持续时间上周期性地中断的流动。流动“经脉冲”或使得在流动时段期间流入沉积腔室中且在断流时段期间不会流入沉积腔室中。如所需要，在气相沉积方法期间还可包含吹扫或真空时段。

根据本发明，还原气体用于气相沉积方法中以与沉积腔室中的前体反应。还原气体可为任何气态反应物，其以从沉积腔室中的前体化合物释放原子金属的方式有效地与前体反应，以使得原子金属作为连续膜沉积到衬底上。适用还原气体为氢气。

同样根据本发明，含氮还原剂包含于沉积方法中以改进沉积方法。含氮还原化合物为具有碱性本质的化合物。因此，如所描述的在气相沉积方法期间含氮还原化合物的存在可有效地驱动还原气体(例如，氢气)与前体的反应热力学地朝向反应副产物的方向。益处可为降低的气相沉积温度。当与使用相同反应物、以相同量(压力、温度、流动速率)同时沉积条件(压力、温度)也相同但不存在含氮还原化合物的情况下进行执行类似方法的沉积温度相比较，如所描述的适用或优选的气相沉积方法可在相对较低的沉积温度下执行。

当在具有不同衬底(衬底形状)或衬底材料的气相沉积方法中使用含氮化合物时，可潜在地还得到一或多个其它益处。其它潜在益处的实例可包含以下中的一或多者：改进涂层的形式，例如就关于某些衬底(例如，具有尺寸形状特征的衬底)的涂层均一性来说；及通过帮助去除蚀刻相关副产物来减小气相沉积工艺对衬底的负面化学效应，例如蚀刻或腐蚀。

含氮还原剂可为可以所需量及纯度层级提供到气相沉积工艺且将在如本文所述的工艺期间产生所需影响的任何化学材料。含氮还原化合物的一些非限制性实例包含以以下通式为特征的那些实例：

h-nr1r2

其中r1及r2可经选择以包含以下组合中的一者：

r1及r2中的每一者为氢气(即，化合物为nh3)。

r1为氢气且r2为低碳烷基(例如，甲基、乙基、丙基、丁基等等)，

r1为＝nh2且r2为氢气，

r1为低碳烷基且r2为低碳烷基，或

r1及r2连接以形成含氮环状化合物。

这些非限制性及示范性化合物包含nh3；肼(h2n＝nh2)；经烷基取代的肼；及烷基胺及二-烷基胺化合物，例如甲胺、乙胺、丁胺、二甲胺、二乙胺等等；以及吡啶。

用于如所描述的气相沉积方法的前体可为已知对沉积钨或钼的金属层有效的多种前体中的任一者。前体为含有金属(钨或钼)及一或多种缔合的化学残基(例如附接到金属原子的氟原子(以及可选的氧)、氯原子(以及可选的氧))的化合物。

一种类型的前体为氟化前体类。这些包含金属(w或mo)、氟及可选的氧。这些通常被称作氟化钼、氧氟化钼、氟化钨以及氧氟化钨。具体实例包含：五氟化钼、六氟化钼、五氯化钨及六氟化钨。

其它实例为钼及钨的氯化化合物及氧氯化化合物。实例包含五氯化钼及氧氯化钼，例如mocl5、moocl4、moo2cl2、wcl6、wcl5、wocl4及wo2cl3。w及mo的其它卤化前体(包含溴化前体及碘化前体)对所属领域的技术人员将为显而易见的。

其上沉积钼或钨的衬底及表面可包含任何二维或三维结构，其中微电子装置衬底的特定实例为存储装置，例如dram装置或3dnand装置，及“逻辑”装置。实例存储装置可包含高度塑形、高纵横比(例如，至少40:1、至少60:1或更大)表面及含有例如氮化钛的化学敏感型材料的表面。逻辑装置可为包含微处理器的微电子装置。实例包含具有通过可编程互连件连结在一起的可配置逻辑及触发器的可编程逻辑装置(pld)。

其上将沉积如所描述的金属层的存储型或逻辑型衬底的表面的具体化学组合物可为将适用于装置以提供沉积钼或钨层的任何化学组合物。大体来说，所述金属层可沉积到介电层、陶瓷层、成核层或其上可有效地沉积钼或钨金属层的另一层上。其上可沉积钼或钨的衬底表面的材料的非限制性实例包含：硅、二氧化硅、氮化硅、其它硅类材料、氮化钛(tin)、钼(金属)、碳化钼(moc)、硼(b)、钨(w)、及氮化钨碳(wcn)、aln、gan、inn、tan、zrn、hfn、nbn、mo2n、wn及其它金属氮化物。例如al2o3、hfo2、zro2、tio2、nb2o5、ta2o5、y2o3、ruo2、iro2、la2o3的其它氧化物及来自镧系元素系列的其它氧化物以及其组合。

当前描述的气相沉积方法在并入到将来自某些具体类型的前体的钨或钼沉积且到某些特定类型的衬底上的方法中时可发现特定有用程度或优点。作为一实例，含氮还原化合物的使用可用于气相沉积方法中，所述气相沉积方法产生从含卤素(例如含氯)前体沉积到含有氮化钛的衬底上的金属层。用于这些方法的实例反应流程包含以下。

用于比较，在并不包含含氮还原化合物的非本发明方法中，将原子钼沉积到衬底上作为金属层的反应可如下：

moocl4(g)+3h2(g)→mo+h2o(g)+4hcl(g)(i)

当将含氮还原化合物(示范为nh3)添加到反应时，根据本说明书，反应包含以下：

moocl4(g)+3h2(g)+(x)nh3→mo+h2o(g)+4hcl(g)+(x)nh4cl+(其它可能反应产物)。(ii)

在整个本说明书(包含关于这两种反应流程及所有其它反应流程)中，本文中呈现的反应流程并不打算表示在气相沉积方法期间使用特定前体及共反应物进行的所有化学相互作用的完整描述。提供反应流程以说明每一实例流程的反应物或反应产物可能受使用如所描述的含氮还原化合物影响的方式。

另外参考上文两个实例反应流程，含氮还原化合物(尤其在以除了氢气的另外充分化学计量比率的外的量存在于气相沉积方法中作为还原气体时)提供额外(摩尔)量的作为反应物存在的碱性还原化合物；碱性还原化合物的这一添加量将反应从等式的侧“反应物”侧热力学推动到等式的“反应产物”侧。因此，相较于在不存在含氮还原化合物的情况下的反应，含氮还原化合物的存在具有引起反应以更快速率继续进行的热力学影响且还可减小沉积工艺的温度。

作为另一优点，当反应为通过可另外导致氮化钛的蚀刻的前体及工艺将金属层沉积到在其表面处包含氮化钛(例如，在结构上还具有高纵横比特征)的衬底上的气相沉积方法的部分时，含氮还原气体(例如，氨(nh3))可有效地减小或防止氮化钛的蚀刻。产生氮化钛的蚀刻的反应可如下描述(使用moocl4作为引起蚀刻的实例前体)：

4moocl4(g)+1.5h2(g)+tin→4moocl3(g)+ticl4(g)+nh3(g)。(iii)

反应产物侧上的氨具有抑制反应且减小衬底的氮化钛表面的蚀刻影响的热力学影响。nh3可改变反应机制且与hcl副产物协调，进而减小tin层的蚀刻。

通常，通过气相沉积含氯前体(参见流程i，上文)将金属(例如，钼或钨)层沉积到衬底上的方法是在至少480℃的温度下，例如在例如低于100托的低压下(例如，在60托下)执行。根据本发明，并入含氮碱性化合物的使用的方法可在相对于无含氮碱性化合物(其中其它反应物及条件为相同)的情况下所需的温度而减小的温度下执行。实例方法可在低于480℃，例如低于450或400℃的温度下有效地执行。

使用如所描述的气态含金属前体(包含钼或钨及一或多种含碳配位体)沉积原子钼或原子钨可使用可获得的气相沉积设备及适于用以从卤化前体及还原气体沉积原子钼或原子钨层的一般理解技术，如本文所述，此外通过将含氮还原气体(其还为碱)引入到沉积腔室中来执行。

作为适用于本说明书的方法的系统的实例，图1示意性地(且不按比例)展示可适用于进行如所描述的气相沉积工艺的系统，所述气相沉积工艺可为化学气相沉积、原子层沉积或这些工艺中的任一者的修改版本或衍生物。图1展示气相沉积系统2，其包含具有内部12的沉积腔室10，所述内部12含有支撑衬底16的压板14。如所说明，内部12大小设计为仅容纳单一衬底16，但可代替地具有所需用于含有多个衬底的任何大小用于气相沉积处理。

另外参看图1，圆筒40、42、44及46连接到内部12以允许气态流体从每一圆筒选择性地流动到内部12中。圆筒中的每一者可含有待以气态形式供应到内部12用于气相沉积步骤的液体或气态原材料。举例来说，圆筒46可含有如所描述的气态含金属前体。圆筒44可含有用作载气以将某一浓度的含金属前体携载到内部12的惰性气体。在使用时，来自含载气圆筒44的载气可流动穿过还可通过打开阀连接到含有前体的圆筒46的管道。载气及前体的组合可经控制以流入内部12中。

圆筒42可含有(第一)共反应物，例如还原气体，例如氢气。一或多种额外可选的圆筒(未显示)还可存在以含有且供应其它多种适用或共反应物或另一气态流体(例如另一惰性气体)(例如，用于吹扫步骤)中的任一者到内部12。

圆筒40含有如本文所述的含氮还原气体。

即使未具体展示，但多种已知测量或流动控制装置中的任一者还可存在于系统2中以监测且调节来自圆筒的每一气态流的量及相对流动量，以及例如气态流的温度或压力、内部12的温度或压板14或衬底16的温度的条件；这些装置可包含压力调节器、流动调节器(例如，质量流调节器)、传感器(压力传感器、温度传感器)及其类似物。控制系统50(其可为或可包含计算机、中央处理单元(cpu)、可编程逻辑控制器(plc)或其类似物)包含布线52或其它(例如，无线)通信装置以将控制系统50电子式连接到气相沉积系统2的选择阀、传感器或其它流动控制装置。通过控制阀及可选的其它流动控制机制且通过监测压力及温度传感器，控制系统50有效地控制圆筒的气态流体中的每一者的流动以提供气态流体从圆筒到内部12中的所需流动组合。

如所描述的方法可在含有(例如，包含以下、由以下组成或主要由以下组成)如在使用期间大气、基本上仅气态前体、可选的载气、共反应物气体(例如，例如氢气的还原气体)、含氮还原气体及可选的惰性冲洗气体的沉积腔室中执行。出于本公开的目的，认为主要由气态材料的特定组合组成的沉积腔室或相关气流或气流组合含有气态材料的特定组合及不超过非显著量的任何其它气态材料，例如不超过2、1、0.5、0.1、0.05、0.01或0.005％(按质量计)的任何其它气态材料。

各自供应到沉积腔室的气态前体(还称为前体蒸气)的量、共反应物气体(例如，例如氢气的还原气体)的量、可选的冲洗气体的量及含氮还原化合物的量可为各自将适用于产生每一气态流的所需影响，以产生作为所述方法的结果的钼或钨的金属层的量。供应到沉积腔室的对应气体的量(就其对应流速来说)可基于包含其它处理参数、沉积金属层的所需量(例如，厚度)、所需沉积速率、沉积腔室的大小(体积)及沉积腔室的内部压力的因素。同样，经描述为适用于供应到沉积腔室的每一气态流的实例量及范围可相对于彼此为恒定的，但基于通过所使用的沉积腔室的大小确定的类似数学因素而更大或更小。

每一还原气体的量(流动)应包含于沉积腔室中以提供在1到10,000摩尔每一还原气体/金属前体的反应组分的范围内的量。“反应组分”为卤化或氧卤化前体的卤基或氧卤基。因此，对于含有5种反应组分的前体(mocl5)，沉积方法可包含每1sccm前体的2.5到25,000sccm(标准立方厘米/分钟)氢气(h2)流动，连同2.5到25,000sccm含氮还原气体(例如，nh3)流动。

沉积腔室的内部压力可为有效沉积如所描述的金属层的内部压力。通常，用于化学气相沉积的沉积腔室在不超过大致环境压力的压力(通常被理解为大致760托)下操作。通常，沉积腔室将与基本上低于大气压的压力，例如在0.1到300托的范围内，例如在1、5或10托到40、60或100托的范围内的内部压力一起操作。

在沉积期间，衬底可保持在根据本说明书有效将钼或钨沉积到衬底上的任何温度下。适用温度可为将有效地允许从所描述前体中的任一者中沉积如所描述的金属层的温度。适用温度将取决于所使用的衬底类型和温度。适用或优选的沉积温度(例如，衬底温度)可低于480、450、或400℃(例如，在低于100托，例如约60托下的压力下)。

如所描述的方法可通过单独或组合的沉积步骤执行，所述沉积步骤包含处理参数(包含本文中所述的那些处理参数)，其将产生经处理衬底的多个所需物理性质中的一者或理想地多个所需物理性质的组合。所需物理性质包含金属层在衬底的一或多个水平表面上的所需程度的均一性，或以产生互连件、接触件、电极或其类似物；用于沉积到三维衬底上的金属层的所需程度的均一性、保形性、阶梯覆盖率或这些的组合；沉积金属层的所需组合物，例如低含量杂质(例如，碳或其它非金属材料)；沉积金属层的低电阻率或这些的组合中的一或多者。

根据如所描述的方法沉积到衬底上的金属层可具有所需高浓度的元素金属(其为钼或钨)，例如至少99.5、99.9或99.99原子纯度％钼或钨或更大。按金属层的总量计，非金属材料(即沉积金属层中的总杂质)的量可优选地低于0.5、0.1或0.01原子％的总非金属杂质。作为杂质存在的碳的量可使用已知分析型技术，例如x射线荧光方法(xrf)测量。

所需沉积钼或钨层可具有低电阻率，例如低到10μω-cm或低到30μω-cm的电阻率以用于厚度为5纳米的钼或钨膜。

沉积钼或钨层可具有任何所需厚度，例如在10到5000埃或30到500埃的范围内的厚度。