发明名称 增强开始薄膜生长之方法
摘要 本发明大体上系关于积体电路(IC)制造方法。本发明尤系关于譬如二氧化矽或氮氧化矽层之表面处理,用于后续金属、金属氧化物、金属氮化物、和/或金属碳化物层之沉积。本发明复关于可由本发明方法所获得的高k闸极。
申请公布号 TWI289330 申请公布日期 2007.11.01
申请号 TW094104658 申请日期 2005.02.17
申请人 ASM国际公司;雷内沙 科技公司 RENESAS TECHNOLOGY CORP. 日本 发明人 威仑 马斯 珍;戴尔拉毕 安内利斯;本泰洋
分类号 H01L21/285(2006.01);H01L21/76(2006.01) 主分类号 H01L21/285(2006.01)
代理机构 代理人 黄长发 台北市大安区忠孝东路4段250号12楼A室
主权项 1.一种增强金属、金属氧化物、金属氮化物、金 属氮氧化物、和/或金属碳化物层之方法,包括步 骤:沉积该金属、金属氧化物、金属氮化物、金属 氮氧化物和/或金属碳化物层于SixNy层上,其中x和y 为实数,其中x等于大约3或大于3,其中y大于0及等于 或小于大约4,以及其中x和y可以相等或不同。 2.如申请专利范围第1项之方法,其中于沉积该金属 、金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物和/或 金属碳化物层步骤之前,该SixNy层沉积于金属生长 抑制表面上。 3.如申请专利范围第1项之方法,其中该金属氧化物 系选自由氧化钛、氧化钽、氧化铝、氧化锆、氧 化镧、氧化铪(hafnium oxide)、氧化钪铪、氧化矽铪, 和这些物质中之任何二者、三者、四者或更多个 之组合所组成之群中。 4.如申请专利范围第2项之方法,其中该金属氧化物 系选自由氧化钛、氧化钽、氧化铝、氧化锆、氧 化镧、氧化铪(hafnium oxide)、氧化钪铪、氧化矽铪, 和这些物质中之任何二者、三者、四者或更多个 之组合所组成之群中。 5.如申请专利范围第1项中之方法,其中该金属系选 自由钽、钌、钛、钨、铝、铜、钴、镊、钼,和这 些元素中之任何二者、三者、四者、五者、六者 或更多个之组合所组成之群中。 6.如申请专利范围第2项中之方法,其中该金属系选 自由钽、钌、钛、钨、铝、铜、钴、镊、钼,和这 些元素中之任何二者、三者、四者、五者、六者 或更多个之组合所组成之群中。 7.如申请专利范围第1项中之方法,其中该金属氮化 物能够是选自由氮化钽、氮化钛、氮化钨、氮化 铌、氮化钼、氮化铪,和这些物质中之任何二者、 三者、四者、五者或六者之组合所组成之群中。 8.如申请专利范围第2项中之方法,其中该金属氮化 物能够是选自由氮化钽、氮化钛、氮化钨、氮化 铌、氮化钼、氮化铪,和这些物质中之任何二者、 三者、四者、五者或六者之组合所组成之群中。 9.如申请专利范围第1项中之方法,其中该金属氮氧 化物能够是选自由氮氧化钛、氮氧化钽、氮氧化 铝、氮氧化锆、氮氧化镧、氮氧化铪、氮氧化钪 铪、氮氧化矽铪,和这些物质中之任何二者、三者 、四者或更多个之组合所组成之群中。 10.如申请专利范围第2项中之方法,其中该金属氮 氧化物能够是选自由氮氧化钛、氮氧化钽、氮氧 化铝、氮氧化锆、氮氧化镧、氮氧化铪、氮氧化 钪铪、氮氧化矽铪,和这些物质中之任何二者、三 者、四者或更多个之组合所组成之群中。 11.如申请专利范围第1项中之方法,其中该金属碳 化物能够是选自由碳化钽、碳化钛、碳化钨、碳 化铌、碳化钼、碳化铪,和这些物质中之任何二者 、三者、四者、五者或六者之组合所组成之群中 。 12.如申请专利范围第2项中之方法,其中该金属碳 化物能够是选自由碳化钽、碳化钛、碳化钨、碳 化铌、碳化钼、碳化铪,和这些物质中之任何二者 、三者、四者、五者或六者之组合所组成之群中 。 13.如申请专利范围第2项中之方法,其中该金属生 长抑制表面系选自由氧化矽和氮氧化矽所组成之 群中。 14.如申请专利范围第2项中之方法,其中该SixNy层系 藉由化学气相沉积(CVD)制程而沉积。 15.如申请专利范围第14项之方法,其中该CVD制程使 用矽烷和氨至少其中之一。 16.如申请专利范围第2项中之方法,其中该SixNy层系 藉由基支援化学气相沉积(RACVD)制程、电浆增强化 学气相沉积(PECVD)制程,或远端电浆增强化学气相 沉积(RPECVD)制程来沉积。 17.如申请专利范围第16项之方法,其中该RACVD、 RPECVD、或PECVD制程使用至少一个矽烷和氮基以及 选用氨。 18.如申请专利范围第15项之方法,其中该至少一个 矽烷系选自由单矽烷、双矽烷、三矽烷、单氯矽 烷、双氯矽烷、三氯矽烷、和四氯矽烷所组成之 群中。 19.如申请专利范围第17项之方法,其中该至少一个 矽烷系选自由单矽烷、双矽烷、三矽烷、单氯矽 烷、双氯矽烷、三氯矽烷、和四氯矽烷所组成之 群中。 20.如申请专利范围第1项中之方法,其中该金属、 金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物和/或金 属碳化物系由CVD制程、MOCVD制程或ALD制程所沉积 。 21.如申请专利范围第2项中之方法,其中该金属、 金属氧化物、金属氮化物、金属氮氧化物和/或金 属碳化物系由CVD制程、MOCVD制程或ALD制程所沉积 。 图式简单说明: 第1图表示在不同之基板表面上之HfO2之生长曲线: -生长在NO环境于1000℃之热SiON层(NO-RTO(使用氧化氮 (NO)作为氧化作用气体之快速热氧化作用)), -生长在O2环境于750℃之热SiO2层(O2-RTO), -使用SiH4和氮基之基支援化学气相沉积(RACVD)制程 于600℃沉积Si3N4层10秒钟,以及 -使用SiH4和氮基之RACVD制程于600℃沉积Si3N4层120秒 钟。 第2图表示于NO-RTO基板上对于Si3N4之X射线光电光谱 (XPS)生长曲线。 第3图表示藉由使用不同的先驱物之RACVD制程、热 CVD制程对其处理后,或于氨、氮或氢中之热或电浆 支援处理后,不同基板表面之椭圆计(ellipsometer)测 量厚度。 第4图表示使用或不使用对该SiON层之不同的处理, HfO2于NO-RTO SiON层上之生长曲线。
地址 荷兰