| 主权项 |
1.一种形成金属层之方法,其包括如下步骤:(a)在半导体基板上形成牺牲性金属原子层;(b)在半导体基板上,透过使牺牲性金属原子层与金属卤化物气体反应,清除牺牲性金属原子层同时形成金属原子层;及(c)透过交替形成牺牲性金属原子层和金属原子层至少一次,在半导体基板上交替层叠金属原子层,其中该金属原子层系自金属卤化物中之金属还原而形成,且该构成金属原子层之金属与构成牺牲性金属原子层之金属系不同之金属元素。2.如申请专利范围第1项之方法,其进一步包含在形成牺牲性金属原子层之步骤(a)之前,在半导体基板上形成初始牺牲性金属层。3.如申请专利范围第2项之方法,其中在形成初始牺牲性金属层时,半导体基板加热至300-500℃。4.如申请专利范围第2项之方法,其中该初始牺牲性金属层和牺牲性金属原子层由相同材料形成。5.如申请专利范围第2项之方法,其中该初始牺牲性金属层和牺牲性金属原子层由相同反应气体形成。6.如申请专利范围第1项之方法,其中当牺牲性金属原子层、金属原子层形成时,半导体基板加热至300-500℃。7.如申请专利范围第1项之方法,其中由牺牲性金属原子层之金属原子和金属卤化物气体之卤原子组成的吉布斯自由能,高于金属卤化物之吉布斯自由能。8.如申请专利范围第7项之方法,其中透过使牺牲性金属源气体与还原气体反应,来形成牺牲性金属原子层。9.如申请专利范围第8项之方法,其中该还原气体从H2和矽烷气体所组成之族群中选择。10.如申请专利范围第7项之方法,其中该金属卤化物气体从以下气体所组成之族群中选择:TiCl4.TaCl5.HfCl4.ZrCl4.TiI4.TaI5.HfI4.ZrI4.TiBr4.TaBr5.HfBr4.ZrBr4.TiF4.TaF5.TiF4.HfF4和ZrF4等气体。11.如申请专利范围第10项之方法,其中当金属卤化物气体是TiCl4时,牺牲性金属层从以下金属层所组成之族群中选择:Al层,La层,Pr层,In层,Ce层,Nd层和Be层。12.如申请专利范围第11项之方法,其中用来形成Al层,La层,Pr层,In层,Ce层,Nd层或Be层之牺牲性金属源气体是分别包含Al,La,Pr,In,Ce,Nd或Be的前体。13.如申请专利范围第12项之方法,其中包含Al的前体从以下所组成之族群中选择:(C4H9)2AlH,(C4H9)3AlH,(C2H5)3Al,(CH3)3Al,AlH3N(CH3)3,(CH3)2AlH,和(CH3)2C2H5N:AlH3。14.如申请专利范围第12项之方法,其中包含La的前体从以下所组成之族群中选择:(C5H5)3La和(C2H7C4H4)3La。15.如申请专利范围第12项之方法,其中包含Pr的前体从以下所组成之族群中选择:(C5H5)3Pr和(C3H7C5H4)3Pr。16.如申请专利范围第12项之方法,其中包含In的前体从以下所组成之族群中选择:C2H5In、(CH3)5C5In、(C2H5)3In和(CH3)3In。17.如申请专利范围第12项之方法,其中包含Ce的前体从以下所组成之族群中选择:(C5H5)3Ce和((C5H5)C5H4)3Ce。18.如申请专利范围第12项之方法,其中包含Nd的前体从以下所组成之族群中选择:(C5H5)3Nd和(C3H7C5H4)3Nd。19.如申请专利范围第12项之方法,其中包含Be的前体是Be(C2H5)2。20.如申请专利范围第2项之方法,其进一步包含在形成牺牲性金属原子层之步骤(a)之前,用惰性气体清除初始牺牲性金属层形成处的所得结构的周围部分的步骤。21.如申请专利范围第1项之方法,其进一步包含在形成金属原子层之步骤(b)之前,用惰性气体清除初始牺牲性金属层形成处的所得结构的周围部分的步骤。22.如申请专利范围第20项之方法,其中该惰性气体系从N2气和Ar气所组成之族群中选择。23.如申请专利范围第21项之方法,其中该惰性气体系从N2气和Ar气所组成之族群中选择。24.如申请专利范围第1项之方法,其进一步包含在层叠金属原子层之步骤(C)后,在半导体基板和多个金属原子层之间界面上进行退火处理,而使半导体基板和金属原子层之间相互反应形成欧姆层的步骤。25.如申请专利范围第24项之方法,其中在退火过程中,环境气体可以从Ar、N2和NH3气体所组成之族群中选择一种。26.如申请专利范围第24项之方法,其中该欧姆层是金属矽化物层。27.一种形成金属矽化物层之方法,其包括如下步骤:在半导体基板上形成牺牲性金属原子层;在半导体基板上,透过使牺牲性金属原子层与金属卤化物气体反应,清除牺牲性金属原子层,同时形成金属原子层;在金属原子层上形成矽原子层;及透过依序形成牺牲性金属原子层、金属原子层和矽原子层至少一次,在半导体基板上交替层叠金属原子层和矽原子层,其中该金属原子层系自金属卤化物中之金属还原而形成,且该构成金属原子层之金属与构成牺牲性金属原子层之金属系不同之金属元素。28.如申请专利范围第27项之方法,其进一步包含在形成牺牲性金属原子层步骤之前,在半导体基板上形成初始牺牲性金属层之步骤。29.如申请专利范围第28项之方法,其中在初始牺牲性金属层形成时,半导体基板加热至300-500℃。30.如申请专利范围第28项之方法,其中该初始牺牲性金属原子层和牺牲性金属层由相同材料形成。31.如申请专利范围第28项之方法,其中该初始牺牲性金属原子层和牺牲性金属层由相同反应气体形成。32.如申请专利范围第27项之方法,其中当初始牺牲性金属原子层、金属原子层和矽原子层形成时,半导体基板加热至300-500℃。33.如申请专利范围第27项之方法,其中包含牺牲性金属原子层之金属原子和金属卤化物气体之卤原子的成分的吉布斯自由能,高于金属卤化物之吉布斯自由能。34.如申请专利范围第33项之方法,其中透过使牺牲性金属源气体与还原气体反应,来形成牺牲性金属原子层。35.如申请专利范围第34项之方法,其中该还原气体系从H2和矽烷气体所组成之族群中选择。36.如申请专利范围第35项之方法,其中该金属卤化物气体从以下气体所组成之族群中选择:TiCl4.TaCl5.HfCl4,ZrCl4,TiI4,TaI5,HfI4,ZrI4,TiBr4,TaBr5,HfBr4,ZrBr4,TiF4.TaF5,HfF4和ZrF4气体。37.如申请专利范围第36项之方法,其中当金属卤化物气体是TiCl4时,牺牲性金属层从以下金属层所组成之族群中选择:Al层,La层,Pr层,In层,Ce层,Nd层和Be层。38.如申请专利范围第37项之方法,其中用来形成Al层,La层,Pr层,In层,Ce层,Nd层或Be层之牺牲性金属源气体是分别包含Al,La,Pr,In,Ce,Nd或Be之前体。39.如申请专利范围第38项之方法,其中包含Al的前体从以下所组成之族群中选择:(C4H9)2AlH,(C4H9)3AlH,(C2H5)3Al,(CH3)3Al,AlH3N(CH3)3,(CH3)2AlH;和(CH3)2C2H5N:AlH3。40.如申请专利范围第38项之方法,其中包含La的前体从以下所组成之族群中选择:(C5H5)3La和(C2H7C4H4)3La。41.如申请专利范围第38项之方法,其中包含Pr的前体从以下所组成之族群中选择:(C5H5)3Pr和(C3H7C5H4)3Pr。42.如申请专利范围第38项之方法,其中包含In的前体从以下所组成之族群中选择:C2H5In、(CH3)5C5In、(C2H5)3In和(CH3)3In。43.如申请专利范围第38项之方法,其中包含Ce的前体从以下所组成之族群中选择:(C5H5)3Ce和((C5H5)C5H4)3Ce。44.如申请专利范围第38项之方法,其中包含Nd的前体从以下所组成之族群中选择:(C5H5)3Nd和(C3H7C5H4)3Nd。45.如申请专利范围第38项之方法,其中包含Be的前体是Be(C2H5)2。46.如申请专利范围第28项之方法,其进一步包含在形成牺牲性金属原子层之前,用惰性气体清除初始牺牲性金属层形成处的所得结构的周围部分的步骤。47.如申请专利范围第27项之方法,其进一步包含在形成金属原子层之前,用惰性气体清除初始牺牲性金属原子层形成处的所得结构的周围部分的步骤。48.如申请专利范围第27项之方法,其进一步包含在形成矽原子层之前,用惰性气体清除金属原子层形成处的所得结构的周围部分的步骤。49.如申请专利范围第46项之方法,其中该惰性气体系从N2气和Ar气所组成之族群中选择其一。50.如申请专利范围第47项之方法,其中该惰性气体系从N2气和Ar气所组成之族群中选择其一。51.如申请专利范围第48项之方法,其中该惰性气体系从N2气和Ar气所组成之族群中选择其一。52.如申请专利范围第27项之方法,其中该矽原子层由矽源气体反应形成。53.如申请专利范围第52项之方法,其中该矽源气体系为一种从以下气体所组成之族群中选择:SiH4.Si2H6.(CH3)3SiC≡CSi(CH)3.((CH3)3Si)2CH2.(CH3)3CSi(CH3)2Cl、(C4H9)SiCl3.(CH3)3SiN(C2H5)2.(CH3)2SiCl2.((CH3)2Si-)n、(C6H5)2SiCl2.(C6H5)2SiH2.C2H5SiCl3.Cl3SiSiCl3.(CH3)3SiSi(CH3)3.CH3SiCl2H、(CH3)(C6H5)SiCl2.C6H5SiCl3.SiBr4.SiCl4.SiF4.SiI4.(C32H16N8)SiCl2.Si(Si(CH3)3)4.Si(CH3)4.CH3SiCl3.HsiCl3.(C2H5)3SiCl、CF3Si(CH3)3.(CH3)3SiCl、(CH3)3SiH、(CH3)3SiC≡CH、(C5H5)Si(CH3)3.(C5(CH3)5)Si(CH3)3.(C6H5)3SiCl、(C6H5)3SiH、((CH3)2N)3CH和CH2=CHSiCl3气体。54.如申请专利范围第27项之方法,其进一步包含在半导体基板上交替层叠金属原子层和矽原子层之后,在预定温度下退火之步骤。55.如申请专利范围第54项之方法,其中选择透过快速热处理(RTP)退火,火炉退火处理和真空热处理其中之一,来进行退火。56.一种形成金属矽化物层之方法,其包括如下步骤:在半导体基板上形成矽原子层;在矽原子层上形成牺牲性金属原子层;在半导体基板上,透过使牺牲性金属原子层与金属卤化物气体反应,清除牺牲性金属原子层,同时形成金属原子层;及透过依序形成矽原子层、牺牲性金属原子层和金属原子层至少层叠一次,在半导体基板上交替层叠金属原子层和矽原子层,其中该金属原子层系自金属卤化物中之金属还原而形成,且该构成金属原子层之金属与构成牺牲性金属原子层之金属系不同之金属元素。图式简单说明:第一图是阐述本发明一实施例之处理顺序之流程图;第二图是阐述本发明一实施例之时间图解;第三图是阐述本发明另一实施例之处理顺序之流程图;第四图是阐述本发明另一实施例之时间图解;第五图是阐述本发明制备导体层实施例中所使用之有关装置之图解;第六图是关于本发明一实施例中钛层横截面之扫描电子显微镜(SEM)照片;第七图所示乃是X射线萤光分析测定之第六图钛层之组成。 |
