| 主权项 |
1.一种原子层沉积方法,彼系使用第一个含金属硝 酸盐之前驱物做为第二个含金属前驱物之氧化剂 以形成氧化物奈米叠层膜,该方法包括步骤有: a.导入第一个含金属硝酸盐之前驱物; b.形成第一个金属硝酸盐; c.清除此第一个含金属硝酸盐之前驱物; d.导入第二个含金属前驱物; e.氧化此第二个含金属前驱物(因为对该第一个金 属硝酸盐的反应); f.清除此第二个含金属前驱物。 2.如申请专利范围第1项之方法,其中该等金属系选 自Cu、Zn、Y、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn 、Co、Ni、Al、Ga、In、Ge、Sn、La、Ce、Nd、Sm、Gd。 3.如申请专利范围第1项之方法,其中该第一个含金 属硝酸盐之前驱物的一些,并非所有之硝酸盐配位 子可经取代基R取代,且该取代基R系选自氢、氧、 含氧硝酸盐、羟基、芳族基、胺、烷基、矽烷基 、醇盐、二酮、以及彼等之混合物。 4.如申请专利范围第1项之方法,其中该第二个含金 属前驱物系一不含氧的前驱物。 5.如申请专利范围第1项之方法,其中该第二个含金 属前驱物系选自金属烷基类、金属卤化物、金属 二酮盐、金属醇盐、金属氢化物、金属矽烷基类 、金属胺化物、金属乙醯基丙酮盐、金属第三丁 醇盐、金属乙醇盐及彼等之混合物和组合物。 6.一种原子层沉积方法,彼系使用含硝酸铪之前驱 物做为一含金属前驱物之氧化剂以形成二氧化铪/ 金属氧化物奈米叠层膜,该方法包括步骤有: a.导入含硝酸铪之前驱物; b.形成硝酸铪膜; c.清除此含硝酸铪之前驱物; d.导入一含金属前驱物; e.氧化此含金属前驱物(因为对该硝酸铪膜的反应) ; f.清除此含金属前驱物。 7.如申请专利范围第6项之方法,其中该含硝酸铪之 前驱物的一些,并非所有,硝酸盐配位子可经取代 基R取代,且该取代基R系选自氢、氧、含氧硝酸盐 、羟基、芳族基、胺、烷基、矽烷基、醇盐、二 酮、以及彼等之混合物。 8.如申请专利范围第6项之方法,其中该含金属前驱 物系一不含氧的前驱物。 9.如申请专利范围第6项之方法,其中该含金属前驱 物系选自金属烷基类、金属卤化物、金属二酮盐 、金属醇盐、金属氢化物、金属矽烷基类、金属 胺化物、金属乙醯基丙酮盐、金属第三丁醇盐、 金属乙醇盐及彼等之混合物和组合物。 10.一种原子层沉积方法,彼系使用第一个含金属硝 酸盐之前驱物做为第二个含金属前驱物之氧化剂 以形成氧化物奈米叠层膜,该方法包括步骤有: a.导入第一个含金属硝酸盐之前驱物; b.使基材表面被此第一个含金属硝酸盐之前驱物 所饱和; c.清除此第一个含金属硝酸盐之前驱物; d.在无需导入反应物气体之介入步骤下导入第二 个含金属前驱物; e.氧化此第二个含金属前驱物(因为对该第一个金 属硝酸盐之前驱物的反应); f.在无需导入反应物气体之介入步骤下,于二个氧 化物第一奈米叠层薄膜中形成第一个金属氧化物 与第二个金属氧化物。 11.如申请专利范围第10项之方法,其中该等金属系 选自Cu、Zn、Y、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、 Mn、Co、Ni、Al、Ga、In、Ge、Sn、La、Ce、Nd、Sm、Gd 。 12.如申请专利范围第10项之方法,其中该第一个含 金属硝酸盐之前驱物的一些,并非所有,硝酸盐配 位子可经取代基R取代,且该取代基R系选自氢、氧 、含氧硝酸盐、羟基、芳族基、胺、烷基、矽烷 基、醇盐、二酮、以及彼等之混合物。 13.如申请专利范围第10项之方法,其中该第二个含 金属前驱物系一不含氧的前驱物。 14.如申请专利范围第10项之方法,其中该第二个含 金属前驱物系选自金属烷基类、金属卤化物、金 属二酮盐、金属醇盐、金属氢化物、金属矽烷基 类、金属胺化物、金属乙醯基丙酮盐、金属第三 丁醇盐、金属乙醇盐及彼等之混合物和组合物。 15.一种原子层沉积方法,彼系使用含硝酸铪之前驱 物做为一含金属前驱物之氧化剂以形成二氧化铪/ 金属氧化物奈米叠层膜,该方法包括步骤有: a.导入含硝酸铪之前驱物; b.使基材表面被此含硝酸铪之前驱物所饱和; c.清除此含硝酸铪之前驱物; d.在无需导入反应物气体之介入步骤下导入一含 金属前驱物; e.氧化此含金属前驱物(因为对该硝酸铪之前驱物 的反应); f.在无需导入反应物气体之介入步骤下,于二个氧 化物第一奈米叠层薄膜中形成二氧化铪与一金属 氧化物。 16.如申请专利范围第15项之方法,其中该含硝酸铪 之前驱物的一些,并非所有,硝酸盐配位子可经取 代基R取代,且该取代基R系选自氢、氧、含氧硝酸 盐、羟基、芳族基、胺、烷基、矽烷基、醇盐、 二酮、以及彼等之混合物。 17.如申请专利范围第15项之方法,其中该含金属前 驱物系一不含氧的前驱物。 18.如申请专利范围第15项之方法,其中该含金属前 驱物系选自金属烷基类、金属卤化物、金属二酮 盐、金属醇盐、金属氢化物、金属矽烷基类、金 属胺化物、金属乙醯基丙酮盐、金属第三丁醇盐 、金属乙醇盐及彼等之混合物和组合物。 19.一种原子层沉积方法,彼系使用硝酸铪前驱物做 为一含铝前驱物之氧化剂以形成在半导体基材上 之二氧化铪/氧化铝奈米叠层膜,该方法包括步骤 有: a.在一原子层沉积处理室内提供一在该半导体基 材上之氢-封端的矽表面; b.将硝酸铪前驱物导入该室内; c.使基材表面被该硝酸铪前驱物所饱和; d.清洗该室; e.在无需导入反应物气体之介入步骤下将一含铝 前驱物导入该室内; f.氧化此含铝前驱物(因为对该硝酸铪前驱物的反 应); g.在无需导入反应物气体之介入步骤下,于二个氧 化物奈米叠层薄膜中形成二氧化铪与氧化铝。 20.如申请专利范围第19项之方法,其中该硝酸铪前 驱物系一无水硝酸铪之前驱物。 21.如申请专利范围第19项之方法,其中该含铝前驱 物系一卤化铝前驱物。 22.如申请专利范围第19项之方法,其中该含铝前驱 物系一选自三甲基铝、及三乙基铝之有机金属前 驱物。 23.如申请专利范围第19项之方法,彼可在步骤a之后 及步骤b之前进一步包括使该基材加热至低于200℃ 温度之步骤。 24.如申请专利范围第19项之方法,其中该处理室清 洗步骤可藉由将氮气或惰性气体流入该室内而完 成。 25.如申请专利范围第19项之方法,其中该处理室清 洗步骤可藉由抽空该室内之所有气体而完成。 26.如申请专利范围第19项之方法,进一步包括: h.在形成奈米叠层膜之后,清洗该室;以及 其中重复步骤b至g直到所需厚度达成,并以最后步 骤系步骤d。 27.如申请专利范围第19项之方法,进一步包括: h.在形成奈米叠层膜之后,清洗该室;以及 其中重复步骤b至g直到所需厚度达成,并以最后步 骤系步骤h。 28.如申请专利范围第27项之方法,彼可在所需厚度 达成之后进一步包括沉积后退火步骤。 29.如申请专利范围第28项之方法,其中该沉积后退 火时间系在10秒至5分钟之间,而该沉积后退火温度 是在400℃至1000℃间。 30.如申请专利范围第10项之方法,进一步包括: g.清除该第二个含金属前驱物; h.重复步骤a至f; i.于二个氧化物第二奈米叠层薄膜中形成第一个 金属氧化物与第二个金属氧化物,且叠在该第一奈 米叠层薄膜之上。 31.如申请专利范围第10项之方法,其中使基材表面 被该第一个含金属硝酸盐之前驱物所饱和包括使 氢-封端的基材表面被该第一个含金属硝酸盐之前 驱物所饱和。 32.如申请专利范围第15项之方法,进一步包括: g.清除该含金属前驱物; h.重复步骤a至f; i.于二个氧化物第二奈米叠层薄膜中形成二氧化 铪与该金属氧化物,且叠在该第一奈米叠层薄膜之 上。 33.如申请专利范围第15项之方法,其中使基材表面 被该含硝酸铪之前驱物所饱和包括使氢-封端的基 材表面被该含硝酸铪之前驱物所饱和。 34.一种形成高k介电闸极氧化物膜之方法,该方法 包括: 令含金属硝酸盐之前驱物吸附在矽基材的表面上; 令含金属前驱物吸附在该含金属硝酸盐之前驱物 的表面上; 氧化该含金属前驱物(因为对该含金属硝酸盐之前 驱物的反应); 形成高k介电闸极氧化物膜。 35.如申请专利范围第34项之方法,进一步包括: 提供氢-封端的矽基材表面; 其中使含金属硝酸盐之前驱物吸附在矽基材的表 面上包括使含金属硝酸盐之前驱物吸附在氢-封端 的矽基材的表面上。 36.如申请专利范围第34项之方法,其中该含金属硝 酸盐之前驱物与含金属前驱物各包括选自Cu、Zn、 Y、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Co、Ni、Al 、Ga、In、Ge、Sn、La、Ce、Nd、Sm、Gd之金属。 图式简单说明: 图1.系可沉积奈米叠层膜之先前技艺方法的流程 图。 图2.系藉使用硝酸盐前驱物做为氧化剂以沉积奈 米叠层膜之方法的流程图。 图3.系藉使用硝酸铪前驱物做为氧化剂以沉积奈 米叠层膜之方法的流程图。 图4.系藉使用硝酸铪前驱物及铝前驱物前驱物以 沉积可用于半导体程序中之二氧化铪/氧化铝奈米 叠层膜的方法流程图。 图5a-5d系显示可用于半导体闸极介电质应用之二 氧化铪/氧化铝奈米叠层膜之沉积法中的步骤。 图6.系显示藉利用本发明方法所沉积之4nm二氧化 铪/氧化铝奈米叠层膜其电容量对偏压的曲线图。 图7.系显示该依此制得之相同4nm二氧化铪/氧化铝 奈米叠层膜其渗漏电流对偏压的曲线图。 |
