发明名称 形成含钌薄层之方法
摘要 一个形成含钌薄层的方法包括用丁基双五圜二烯夹钌做钌来源材料来执行CVD制程。含钌薄层可由一道或两道 CVD制程形成。一道CVD制程在固定氧流率及固定沉积压力下进行。两道CVD制程包括形成一层种子层及形成主要层,每一层在不同沉积温度、氧流率及沉积压力的制程条件下进行。
申请公布号 TW569352 申请公布日期 2004.01.01
申请号 TW091133126 申请日期 2002.11.12
申请人 三星电子股份有限公司 发明人 朴顺莲;柳次英;元皙俊
分类号 H01L21/363 主分类号 H01L21/363
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种形成含钌薄层的方法,其包含用丁基双五圜二烯夹钌[C5H5Ru(C5H4CH2CH2CH2CH3)]做来源材料及用含氧气体将钌元素从丁基双五圜二烯夹钌中分离出来的反应原料来执行化学气相沉积(CVD)制程。2.如申请专利范围第1项的方法,其中含钌薄层包含至少一层钌层及一层氧化钌层。3.如申请专利范围第1项的方法,其中的含氧气体选自于氧、臭氧、及氧电浆组成之群。4.如申请专利范围第3项的方法,其中氧和丁基双五圜二烯夹钌的流率分别为每分钟300-2000毫升和每分钟约0.02-0.05毫升。5.如申请专利范围第1项的方法,其中该CVD制程包括在固定的含氧气体对丁基双五圜二烯夹钌流率比及固定沉积压力下进行的一个步骤。6.如申请专利范围第4项的方法,尚包括在CVD制程前用溅镀法形成含钌种子层。7.如申请专利范围第4项的方法,其中该CVD制程在0.5到30托的沉积压力下进行。8.如申请专利范围第4项的方法,其中该CVD制程在250到400℃温度下进行。9.如申请专利范围第4项的方法,其中该含氧气体对丁基双五圜二烯夹钌流率比(sccm/ccm)为5000到100000,而沉积压力为0.5托或更低。10.如申请专利范围第4项的方法,其中用含氧气体和含至少氮及氩其中一种的非活性气体进行CVD制程。11.如申请专利范围第1项的方法,其中:进行CVD制程的步骤包括形成薄的含钌种子层及薄的含钌主要层;和形成种子层及主要层的步骤是用不同的含氧气体对丁基双五圜二烯夹钌流率比在不同沉积压力下进行。12.如申请专利范围第11项的方法,其中该种子层在0.5到30托的沉积压力下形成。13.如申请专利范围第11项的方法,其中该种子层在含氧气体和丁基双五圜二烯夹钌的流率分别为每分钟500-2000毫升和每分钟0.02-0.05毫升下形成。14.如申请专利范围第11项的方法,其中该主要层在0.5到10托的沉积压力下形成。15.如申请专利范围第11项的方法,其中该主要层是在氧和丁基双五圜二烯夹钌的流率分别为每分钟40-1000毫升和每分钟0.02-0.05毫升下形成。16.如申请专利范围第11项的方法,其中进行CVD制程的步骤尚包括在种子层形成前,在基板上溅镀形成另一个薄的含钌层。17.如申请专利范围第11项的方法,其中该CVD制程在250到400℃温度下进行。18.如申请专利范围第11项的方法,其中种子层和主要层在不同温度下形成。19.如申请专利范围第11项的方法,其中用含氧气体和含至少氮及氩其中一种的非活性气体来执行CVD制程。20.一种在基板上形成含钌薄层的方法,包括:a)提供供应丁基双五圜二烯夹钌[C5H5Ru(C5H4CH2CH2CH2CH3)];b)提供供应选自于氧、臭氧、及氧电浆组成之群的含氧气体;及c)用化学气相沉积(CVD)法从丁基双五圜二烯夹钌沉积钌元素于基板上,其中含氧气体和丁基双五圜二烯夹钌反应,将钌元素从丁基双五圜二烯夹钌中分离出来;d)其中薄的含钌层包含至少一层钌层及一层氧化钌层。图式简单说明:图1说明习知的钌来源材料之化学结构。图2说明和本发明具体实例相同的丁基双五圜二烯夹钌[C5H5Ru(C5H4CH2CH2CH2CH3)]之化学结构。图3是一显示丁基双五圜二烯夹钌[C5H5Ru(C5H4CH2CH2CH2CH3)]及习知的双五圜二烯夹钌[Ru(EtCp)2]之蒸气压如何随温度改变而变化的关系图。图4A到图8B是电子显微照片,同时显示依据本发明的具体实例,藉两道CVD制程用丁基双五圜二烯夹钌所形成的钌层之表面形态及阶梯覆盖。图9到图11显示厚度随压力改变的关系图,并显示依据本发明的具体实例,藉一道CVD制程用丁基双五圜二烯夹钌所形成的钌层在每种压力下之表面形态的电子显微照片。图12显示厚度随氧对丁基双五圜二烯夹钌比例改变的而变化的关系图,并显示依据本发明的具体实例,藉一道CVD制程用丁基双五圜二烯夹钌所形成的钌层在每种比例下之表面形态的电子显微照片。图13A和13B是电子显微照片,其显示依据本发明的具体实例,藉一道CVD制程用丁基双五圜二烯夹钌所形成的钌层的表面形态及阶梯覆盖。图14显示依据本发明的具体实例,随沉积压力变化,钌层的结晶分析图。图15显示依据本发明的具体实例,钌层的沉积速率随温度变化的关系图。
地址 韩国