发明名称 一种形成含有利用六氯化二矽和氨之原子层沉积薄膜之矽的方法
摘要 一种原子层沉积(ALD)方法,其使用Si2C16与NH3或Si2C16与经活化NH3作为反应物。在一实例中,本发明包括步骤(a)将一片基板放置于一个室中,(b)将包含Si2C16之第一反应物注入该室中,(C)将第一反应物的第一部份化学吸附在该基板上,并将第一反应物的第二部份物理吸附在该基板上,(d)自该室去除第一反应物之未经化学吸附部份,(e)将包括NH3的第二反应物注入该室,(f)使第二反应物的第一部份与第一反应物的经化学吸附第一部份化学反应,在该基板上形成含矽固体,以及(g)自该室去除第二反应物之未反应部份。在其他实例中,第一反应物可包含两种以上含Si与C1的化合物,诸如Si2C16与SiC14。本发明其他实例中,重复步骤b-g一或多次,以增加该层厚度。
申请公布号 TW483054 申请公布日期 2002.04.11
申请号 TW090111293 申请日期 2001.05.11
申请人 三星电子股份有限公司 发明人 金荣宽;朴泳旭;李周远;金东灿
分类号 H01L21/205 主分类号 H01L21/205
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种形成含矽之固态薄膜层的原子层沉积法,包括步骤:(a)将一片基板放置于一个室中;(b)将包含Si2Cl6之第一反应物注入该室中;(c)将第一反应物的第一部份化学吸附在该基板上,并将第一反应物的第二部份物理吸附在该基板上;(d)自该室去除第一反应物之未经化学吸附部份;(e)将包括NH3的第二反应物注入该室;(f)使第二反应物的第一部份与第一反应物的经化学吸附第一部份化学反应,在该基板上形成含矽固体;以及(g)自该室去除第二反应物之未反应部份。2.根据申请专利范围第1项之方法,其中在该基板上形成的含矽固态包括Si3N4。3.根据申请专利范围第1项之方法,其中该含矽固体包括Si3N4薄膜。4.根据申请专利范围第1项之方法,其中该含矽固体的N/Si组份比率介于约1-1.6,包括1与1.6。5.根据申请专利范围第1项之方法,其另外包括将该基板加热至350与700℃的步骤。6.根据申请专利范围第1项之方法,其另外包括将该室加压至绝对压力为0.01-100托耳的步骤。7.根据申请专利范围第1项之方法,其中室压维持在0.01-100托耳之固定绝对压力。8.根据申请专利范围第1项之方法,其另外包括进行该步骤至少一者期间改变室压的步骤。9.根据申请专利范围第1项之方法,其中在该基板上形成之含矽固体对于矽材料具有乾式蚀刻选择性(活性掩模氮化物)。10.根据申请专利范围第1项之方法,其中在该基板上形成之含矽固体对于闸材料具有乾式蚀刻选择性,该闸材料选自包括WSix与经掺杂多晶矽(闸掩模氮化物)。11.根据申请专利范围第1项之方法,其中在该基板上形成之含矽固体对于导电材料具有乾式蚀刻选择性,该导电材料选自包括W与Ti/TiN(数元线掩模氮化物)。12.根据申请专利范围第1项之方法,其中该含矽材料包括一种化学机械性抛光中止层。13.根据申请专利范围第1项之方法,其中在该基板上形成之含矽固体包括一层对于SiO2具有乾式蚀刻选择性之绝缘层(间隔物)。14.根据申请专利范围第1项之方法,其中在该基板上形成之含矽固体包括一层绝缘层,其对于半导体装置之SiO2具有含HF溶液湿式蚀刻选择性(湿式蚀刻中止剂)。15.根据申请专利范围第1项之方法,其中在该基板上形成之含矽固体包括一半导体装置之闸介电体。16.根据申请专利范围第1项之方法,其中在该基板上形成之含矽固体包括一层在一半导体装置之Ta2O5层与一个电容器储存结点之间的层。17.根据申请专利范围第1项之方法,其中在该基板上形成之含矽固体包括一半导体装置之电容器的介电层。18.根据申请专利范围第1项之方法,其中在该基板上形成之含矽固体包括一半导体装置之STI垫片。19.根据申请专利范围第1项之方法,其中该含NH3之第二反应物包括经活化NH3。20.根据申请专利范围第1项之方法,其中该远距电浆法之电浆功率介于约100-3000瓦,包括100瓦与3000瓦。21.根据申请专利范围第1项之原子层沉积法,其另外包括重复步骤(b)-(g)至少一者之步骤。22.一种形成含矽固态薄膜层之原子层沉积法,包括步骤:(a)将一片基板放置于一个室中;(b)将包含两种以上化合物之第一反应物注入该室中,每种化合物均包含Si与Cl;(c)将第一反应物的第一部份化学吸附在该基板上,并将第一反应物的第二部份物理吸附在该基板上;(d)自该室去除第一反应物之未经化学吸附部份;(e)将包括NH3的第二反应物注入该室;(f)使第二反应物的第一部份与第一反应物的经化学吸附第一部份化学反应,在该基板上形成含矽固体;以及(g)自该室去除第二反应物之未反应部份。23.根据申请专利范围第22项之方法,其中在该基板上形成的含矽固态包括Si3N4。24.根据申请专利范围第22项之方法,其中该含矽固体包括Si3N4薄膜。25.根据申请专利范围第22项之方法,其中该含矽固体的N/Si组份比率介于约1-1.6,包括1与1.6。26.根据申请专利范围第22项之方法,其另外包括将该基板加热至350与700℃的步骤。27.根据申请专利范围第22项之方法,其另外包括将该室加压至绝对压力为0.01-100托耳的步骤。28.根据申请专利范围第22项之方法,其中室压维持在0.01-100托耳之固定绝对压力。29.根据申请专利范围第22项之方法,其另外包括进行该步骤至少一者期间改变室压的步骤。30.根据申请专利范围第22项之方法,其中在该基板上形成之含矽固体对于矽材料具有乾式蚀刻选择性(活性掩模氮化物)。31.根据申请专利范围第22项之方法,其中在该基板上形成之含矽固体对于闸材料具有乾式蚀刻选择性,该闸材料选自包括WSix与经掺杂多晶矽(闸掩模氮化物)。32.根据申请专利范围第22项之方法,其中在该基板上形成之含矽固体对于导电材料具有乾式蚀刻选择性,该导电材料选自包括W与Ti/TiN(数元线掩模氮化物)。33.根据申请专利范围第22项之方法,其中该含矽材料包括一种化学机械性抛光中止层。34.根据申请专利范围第22项之方法,其中在该基板上形成之含矽固体包括一层对于SiO2具有乾式蚀刻选择性之绝缘层(间隔物)。35.根据申请专利范围第22项之方法,其中在该基板上形成之含矽固体包括一层绝缘层,其对于半导体装置之SiO2具有含HF溶液湿式蚀刻选择性(湿式蚀刻中止剂)。36.根据申请专利范围第22项之方法,其中在该基板上形成之含矽固体包括一半导体装置之闸介电体。37.根据申请专利范围第22项之方法,其中在该基板上形成之含矽固体包括一层在一半导体装置之Ta2O5层与一个电容器储存结点之间的层。38.根据申请专利范围第22项之方法,其中在该基板上形成之含矽固体包括一半导体装置之电容器的介电层。39.根据申请专利范围第22项之方法,其中在该基板上形成之含矽固体包括一半导体装置之STI垫片。40.根据申请专利范围第22项之方法,其中该含NH3之第二反应物包括经活化NH3。41.根据申请专利范围第22项之方法,其中该远距电浆法之电浆功率介于约100-3000瓦,包括100瓦与3000瓦。42.根据申请专利范围第21项之原子层沉积法,其另外包括重复步骤(b)-(f)至少一者。43.一种形成含矽固态薄膜层之原子层沉积法,包括步骤:(a)将一片基板放置于一个室中;(b)将包含Si2Cl6之第一反应物注入该室中;(c)于该第一反应物注入该室同时,将SiCl4添加于第一反应物物流中;(d)将该Si2Cl6与SiCl4的第一部份化学吸附在该基板上;(e)自该室去除第二反应物的未经化学吸附部份;(f)将包括NH3的第二反应物注入该室;(g)使第二反应物的第一部份与该Si2Cl6以及SiCl4的个别化学吸附部份化学反应,在该基板上形成含矽固体;以及(h)自该室去除第二反应物的第二部份。44.根据申请专利范围第43项之方法,其另外包括重复步骤(b)-(h)至少一者之步骤。45.根据申请专利范围第43项之方法,其中该含NH3之第二反应物包含经活化NH3。图式简单说明:图1至图5说明使用本发明原子层沉积作用形成Si3N4薄膜之方法的步骤。图6系一种本发明薄膜制造方法所使用之薄膜制造装置的略图。图7系说明本发明薄膜制造方法的流程图。图8系显示使用本发明一较佳实例之制造方法,每个循环所形成之Si3N4膜厚度的图表。图9系显示使用本发明第二较佳实例之制造方法,每个循环所形成之Si3N4膜厚度的图表。
地址 韩国