发明名称 利用金属有机胺类与金属有机氧化物类形成金属氧化物的系统与方法
摘要 本发明系关于一种藉使用蒸气沉积法并利用一或多个包含有机胺配位基之前驱化合物及一或多个包含有机氧化物配位基之前驱化合物,以便在基材(特别是半导体基材或基材组件)上形成金属氧化物层的方法(以及其装置)。
申请公布号 TWI270579 申请公布日期 2007.01.11
申请号 TW092123623 申请日期 2003.08.27
申请人 麦肯科技有限公司 发明人 布莱恩 瓦特史崔;唐纳 卫斯特莫里兰
分类号 C23C16/40(2006.01) 主分类号 C23C16/40(2006.01)
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种供制造半导体结构之方法,该方法包括: 提供一半导体基材或基材组件; 提供至少一个化学式为M1q(O)x(OR1)y(化学式I)之前驱 化合物及至少一个化学式为M2(NR2)w(NR3R4)z(化学式II )之前驱化合物,其中: M1及M2表示相同金属; R1、R2、R3及R4各别独立地表示氢或有机基; x表示0至4; y表示1至8; w表示0至4; z表示1至8; q为1或2;而 x、y、z及w都是视M1及M2的氧化态而定;以及 藉使用蒸气沉积法使该等前驱化合物接触以便在 该半导体基材或基材组件的一或多个表面上形成 金属氧化物层,其中该蒸气沉积法为包括多个沉积 循环的原子层沉积法。 2.如申请专利范围第1项之方法,其中该半导体基材 或基材组件系矽晶片。 3.如申请专利范围第1项之方法,其中该金属氧化物 层系一介电层。 4.如申请专利范围第1项之方法,其中M1及M2系选自3 、4、5、6、7、13、14族,以及镧系元素之金属。 5.如申请专利范围第4项之方法,其中M1及M2系选自Y 、La、Pr、Nd、Gd、Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、Si、及Al之金 属。 6.如申请专利范围第1项之方法,其中该金属氧化物 层具有约30至约80之厚度。 7.如申请专利范围第1项之方法,其中R1、R2、R3及R4 系各别独立地表示氢或(C1-C6)有机基。 8.如申请专利范围第1项之方法,其中x表示0至2,而y 表示2至6。 9.如申请专利范围第1项之方法,其中w表示0至2,而z 表示2至6。 10.如申请专利范围第1项之方法,其中在原子层沉 积法期间,该含金属之膜层系藉由在每一沉积循环 期间交替地导入前驱化合物而形成。 11.如申请专利范围第1项之方法,其中该半导体基 材或基材组件之温度系约25℃至约400℃。 12.如申请专利范围第1项之方法,其中该半导体基 材或基材组件系放于一具有压力约10-4托至约1托 之沉积室内。 13.一种供制造半导体结构之方法,该方法包括: 提供一在沉积室内之半导体基材或基材组件; 提供至少一个化学式为M1q(O)x(OR1)y(化学式I)之前驱 化合物及至少一个化学式为M2(NR2)w(NR3R4)z(化学式II )之前驱化合物,其中: M1及M2表示相同金属; R1、R2、R3及R4各别独立地表示氢或有机基; x表示0至4; y表示1至8; w表示0至4; z表示1至8; q为1或2;而 x、y、z及w都是视M1及M2的氧化态而定;及 使该等前驱化合物汽化以形成汽化之前驱化合物; 以及 将该等汽化之前驱化合物导向该半导体基材或基 材组件,以便在该半导体基材或基材组件之一或多 个表面上形成金属氧化物介电层,其中该前驱化合 物之汽化与导向系利用包括多个沉积循环的原子 层沉积法而达成。 14.如申请专利范围第13项之方法,其中该前驱化合 物系在惰性载剂气体存在下汽化。 15.如申请专利范围第13项之方法,其中M1及M2系选自 3、4、5、6、7、13、14族,以及镧系元素之金属。 16.如申请专利范围第13项之方法,其中该半导体基 材或基材组件之温度系约100℃至约600℃。 17.如申请专利范围第13项之方法,其中该半导体基 材或基材组件系放于一具有压力约0.1托至约10托 之沉积室内。 18.如申请专利范围第13项之方法,其中在原子层沉 积法期间,该含金属之膜层系藉由在每一沉积循环 期间交替地导入前驱化合物而形成。 19.如申请专利范围第13项之方法,其中该半导体基 材或基材组件之温度系约25℃至约400℃。 20.如申请专利范围第13项之方法,其中该半导体基 材或基材组件系放于一具有压力约10-4托至约1托 之沉积室内。 21.一种在基材上形成金属氧化物层之方法,该方法 包括: 提供一基材; 提供至少一个化学式为M1q(O)x(OR1)y(化学式I)之前驱 化合物及至少一个化学式为M2(NR2)w(NR3R4)z(化学式II )之前驱化合物,其中: M1及M2表示相同金属; R1、R2、R3及R4各别独立地表示氢或有机基; x表示0至4; y表示1至8; w表示0至4; z表示1至8; q为1或2;而 x、y、z及w都是视M1及M2的氧化态而定;以及 藉使用蒸气沉积法使该等前驱化合物接触以便在 该基材上形成金属氧化物层,其中该蒸气沉积法为 包括多个沉积循环的原子层沉积法。 22.如申请专利范围第21项之方法,其中该基材系矽 晶片。 23.如申请专利范围第21项之方法,其中该金属氧化 物层系一介电层。 24.如申请专利范围第21项之方法,其中M1及M2系选自 3、4、5、6、7、13、14族,以及镧系元素之金属。 25.如申请专利范围第24项之方法,其中M1及M2系选自 Y、La、Pr、Nd、Gd、Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、Si及Al之金 属。 26.如申请专利范围第21项之方法,其中该金属氧化 物层具有约30至约80之厚度。 27.如申请专利范围第21项之方法,其中R1、R2、R3及R 4系各别独立地表示氢或(C1-C6)有机基。 28.一种在基材上形成金属氧化物层之方法,该方法 包括: 提供一基材; 提供至少一个化学式为M1q(O)x(OR1)y(化学式I)之前驱 化合物及至少一个化学式为M2(NR2)w(NR3R4)z(化学式II )之前驱化合物,其中: M1及M2表示相同金属; R1、R2、R3及R4各别独立地表示氢或有机基; x表示0至4; y表示1至8; w表示0至4; z表示1至8; q为1或2;而 x、y、z及w都是视M1及M2的氧化态而定; 使该等前驱化合物汽化以形成汽化之前驱化合物; 以及 将该等汽化之前驱化合物导向该基材以便在该基 材上形成金属氧化物层,其中该前驱化合物之汽化 与导向系利用包括多个沉积循环的原子层沉积法 而达成。 29.一种供制造记忆体装置之结构物的方法,彼包括 : 提供一其上具有第一个电极之基材; 提供至少一个化学式为M1q(O)x(OR1)y(化学式I)之前驱 化合物及至少一个化学式为M2(NR2)w(NR3R4)z(化学式II )之前驱化合物,其中: M1及M2表示相同金属; R1、R2、R3及R4各别独立地表示氢或有机基; x表示0至4; y表示1至8; w表示0至4; z表示1至8; q为1或2;而 x、y、z及w都是视M1及M2的氧化态而定; 使该等前驱化合物汽化以形成汽化之前驱化合物; 将该等汽化之前驱化合物导向该基材以便在该基 材之第一个电极上形成金属氧化物介电层;以及 在此介电层上形成第二个电极, 其中该前驱化合物之汽化与导向系利用包括多个 沉积循环的原子层沉积法而达成。 30.如申请专利范围第29项之方法,其中该金属氧化 物介电层包含选自ZrO2、HfO2、Ta2O3、Al2O3、TiO2、及 镧系金属之氧化物的金属氧化物。 图式简单说明: 图1至3系表示实例性电容器结构。 图4系一适用于本发明方法之蒸气沉积涂覆系统的 透视图。
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