发明名称 用来制造使用于半导体装置的铝氧化物薄膜的方法
摘要 用来制造使用于半导体装置的铝氧化物薄膜的方法,方法包括准备一半导体基板,并放置该基板于一反应腔中,供应一铝源材料和NH3气体至反应腔中以被吸收在该半导体基板上,藉由流入氮气至反应腔中或真空洗净以排除未反应的三甲基铝(MTMA)或副产品,供应氧源材料至该反应腔中以被吸收在该半导体基板上,以及藉由流入氮气至反应腔中或真空洗净以排除未反应的氧源或副产品。
申请公布号 TW466774 申请公布日期 2001.12.01
申请号 TW089127197 申请日期 2000.12.19
申请人 现代电子产业股份有限公司 发明人 林灿;金京民;刘龙植
分类号 H01L29/786 主分类号 H01L29/786
代理机构 代理人 何金涂 台北巿大安区敦化南路二段七十七号八楼;李明宜 台北巿大安区敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1.一种制造使用于半导体装置的铝氧化物薄膜的方法:该方法包括步骤有:a)准备一半导体基板并放置该半导体基板于一反应腔中;b)同时供应铝源材质和NH3气体至反应腔中以被吸收在半导体基板上;c)藉流入氮气体至反应腔中或真空洗净以排出未反应的MTMA或副产品;d)供应一氧源材料至反应腔中以被吸收在该半导体晶圆上;以及e)藉流入氮气体至反应腔中或真空洗净以排出未反应的氧源或副产品。2.如申请专利范围第1项之方法,其中步骤b)至c)藉由使用原子层沉积技术(ALD)而被重覆直到在半导体基板上形成一预期的铝氧化物厚度。3.如申请专利范围第1项之方法,其中沉积温度与沉积压力分别地保持在摄氏200度至450度以及保持在50mTorr至300mTorr。4.如申请专利范围第1项之方法,其中该铝源材料包含三甲基铝(TMA)或改质的三甲基铝(MTMA)的有机金属材料。5.如申请专利范围第1项之方法,其中以0.1秒至3秒时间透过各自分离的运送管供应铝源材料与NH3气体至反应腔中。6.如申请专利范围第5项之方法,其中在流速20sccm至1,000sccm情况下提供NH3气体。7.如申请专利范围第1项之方法,其中氧源材料是蒸馏水。8.如申请专利范围第7项之方法,其中以0.1秒至3秒时间供应氧源材料至反应腔中。9.如申请专利范围第7项之方法,在步骤e)之后进一步包括的步骤有:f)移除在铝氧化物薄膜中的碳微粒;以及s)在氮气丰富的环境下,以摄氏650度至摄氏850度回火该氧化物薄膜以使其中密度增加。10.如申请专利范围第9项之方法,其中步骤f)是在摄氏300度至450度下藉由使用选自由O2 plasma, N2O plasma, Ex-PNT, UV/O3所组成的群组而被实施。11.一种制造使用于半导体装置的铝氧化物薄膜的方法,该方法包括步骤有:a)准备一半导体基板并放置该半导体基板于一反应腔中;b)同时供应铝源材料至反应腔中以被吸收在半导体基板上;c)藉流入氮气体至反应腔中或真空洗净以排出未反应的MTMA或副产品;d)供应氧源材料与NH3气体至一反应腔中以被吸收在该半导体基板上;以及e)藉由流入氮气体至反应腔中或真空洗净以排出未反应的氧源或副产品。12.如申请专利范围第11项之方法,其中步骤b)至c)藉由使用原子层沉积(ALD)技术而被重覆直到在半导体基板上形成预期的铝氧化物的厚度。13.如申请专利范围第11项之方法,其中沉积温度与沉积压力分别地保持在摄氏200度至摄氏450度且保持在50mTorr至300mTorr。14.如申请专利范围第11项之方法,其中铝源材料是三甲基铝(TMA)或改质的三甲基铝(MTMA)的有机金属材料。15.如申请专利范围第11项之方法,其中以0.1秒至3秒透过相同运送管供应氧源材料与NH3气体至一反应腔中。16.如申请专利范围第15项之方法,其中在流速20sccm至1000sccm情况下提供NH3气体。17.如申请专利范围第11项之方法,其中氧源材料是蒸馏水。18.如申请专利范围第17项之方法,其中以0.1秒至3秒时间供应氧源材料至该反应腔中。19.如申请专利范围第17项之方法,其中在步骤e)之后,进一步包括的步骤有:f)移除在铝氧化物薄膜中的碳微粒;并且g)在氮气丰富的环境中以摄氏650度至摄氏850度回火氧化物薄膜以使其中密度增加。20.如申请专利范围第9项之方法,其中步骤f)是在摄氏300度至450度下藉由使用选自由O2 plasma, N2O plasma, Ex-PNT, UV/O3所组成的群组而被实施。21.一种制造使用于半导体装置的铝氧化物薄膜的方法,该方法包括的步骤有:a)准备一半导体基板并放置该半导体基板于一反应腔中;b)同时以供应铝源材质和NH3气体于一反应腔中以被吸收在半导体基板上;c)流入氮气体至反应腔中或真空管以排除未反应的MTMA或副产品;d)供应氧源材料与NH3气体至反应腔中以被吸收在该半导体基板上;以及e)藉由流入氮气体至反应腔中或真空洗净以排除未反应的氧源或副产品。22.如申请专利范围第21项之方法,其中步骤b)至e)藉由使用原子层沉积(ALD)技术而被重覆使用直到在半导体基板上形成预期的铝氧化物薄膜的厚度。23.如申请专利范围第21项之方法,其中沉积温度与沉积压力分别地保持在摄氏200度至摄氏450度且保持在50mTorr至300mTorr。24.如申请专利范围第21项之方法,其中铝源材料是三甲基铝(TMA)或改质的三甲基铝(MTMA)的有机金属材料。25.如申请专利范围第21项之方法,其中以0.1秒至3秒透过各自分离的运送管供应铝源材料与NH3气体至该反应腔中并且以0.1秒至3秒透过相同运送管供应氧源材料与NH3气体至该反应腔中。26.如申请专利范围第25项之方法,其中在流速20sccm至1000sccm情况下提供NH3气体。27.如申请专利范围第21项之方法,其中氧源物材料是蒸馏水。28.如申请专利范围第27项之方法,其中以0.1秒至3供应氧源材料至反应腔中。29.如申请专利范围第27项之方法,在步骤e)之后,进一步包括的步骤有:f)移除在铝氧化物薄膜中的碳微粒;以及g)在氮气丰富的环境下,以摄氏650度至摄氏850度回火该铝氧化物薄膜以使其中更加密度。30.如申请专利范围第29项之方法,其中步骤f)是在摄氏300度至450度下藉由使用选自由O2 plasma, N2O plasma, Ex-PNT,UV/O3所组成的群组而被实施。31.一种制造使用于半导体装置的铝氧化物薄膜的方法,该方法包括步骤有:a)准备一主动基质,其系具有一基板、隔离区、闸极线、闸极氧化物、以及一第一绝缘层;b)其次,在主动基质上形成一缓冲层和一第一个导电层;c)藉由供应含有铝源和/或氧源的NH3反应气体,使用原子层沉积技术以在第一导电层上形成铝氧化物(Al2O3)的介电层;d)在介电层上形成一第二导电层且对第二导电层,介电层,第一导电层和缓冲层印上图案因此获取电容器结构;e)在电容器结构上形成一氢障碍层;f)在沉积一第二绝缘层之后,形成在位元线与局部内连接;以及g)在整个表面上形成一被动层。32.如申请专利范围第31项之方法,其中该闸极氧化物是藉由使用一ALD技术以供应具有一铝源且/或一氧源的NH3反应式气体而由铝氧化物所制成。33.如申请专利范围第32项之方法,其中该氢障碍层是藉由使用一ALD技术以供应具有一铝源且/或一氧源的NH3反应式气体而由铝氧化物所制成。34.如申请专利范围第31项之方法,其中在步骤c)之后,更进一步包括回火该介电层的步骤以使其中更加密集。35.如申请专利范围第34项之方法,其中回火该介电层的步骤是在氮气丰富的环境下,以摄氏650至摄氏850度来被实施。图式简单说明:第一图至第三图是根据本发明的较佳实例的曝光时间对照以原子层沉积技术(ALD)沉积铝氧化物薄膜在50次循环之后的晶圆的厚度的图。第四图A至第四图E是根据本发明的较佳实例的构剖面图其展示用来制造一合并有铝氧化物薄膜的半导体装置的方法。
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