JP2016216784A - 金属ナノドットの形成方法、金属ナノドット形成装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
金属ナノドットの形成方法、金属ナノドット形成装置及び半導体装置の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016216784A JP2016216784A JP2015103803A JP2015103803A JP2016216784A JP 2016216784 A JP2016216784 A JP 2016216784A JP 2015103803 A JP2015103803 A JP 2015103803A JP 2015103803 A JP2015103803 A JP 2015103803A JP 2016216784 A JP2016216784 A JP 2016216784A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- metal
- nanodots
- container
- processing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 143
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 143
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 130
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 43
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 313
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 58
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 55
- NQZFAUXPNWSLBI-UHFFFAOYSA-N carbon monoxide;ruthenium Chemical group [Ru].[Ru].[Ru].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-] NQZFAUXPNWSLBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 99
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 43
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 35
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 31
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 27
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 24
- 150000001728 carbonyl compounds Chemical class 0.000 claims description 18
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000026683 transduction Effects 0.000 claims 1
- 238000010361 transduction Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 10
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 abstract description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 63
- 239000010408 film Substances 0.000 description 57
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 22
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 22
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 19
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 14
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 13
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 5
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 5
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 4
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910004541 SiN Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 3
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 3
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004129 HfSiO Inorganic materials 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 2
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 2
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 150000003303 ruthenium Chemical class 0.000 description 2
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 2
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910003862 HfB2 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- YMFAWOSEDSLYSZ-UHFFFAOYSA-N carbon monoxide;cobalt Chemical group [Co].[Co].[Co].[Co].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-] YMFAWOSEDSLYSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FQNHWXHRAUXLFU-UHFFFAOYSA-N carbon monoxide;tungsten Chemical group [W].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-] FQNHWXHRAUXLFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- MQIKJSYMMJWAMP-UHFFFAOYSA-N dicobalt octacarbonyl Chemical group [Co+2].[Co+2].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-] MQIKJSYMMJWAMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 239000003966 growth inhibitor Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 239000011943 nanocatalyst Substances 0.000 description 1
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- YDLQKLWVKKFPII-UHFFFAOYSA-N timiperone Chemical compound C1=CC(F)=CC=C1C(=O)CCCN1CCC(N2C(NC3=CC=CC=C32)=S)CC1 YDLQKLWVKKFPII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229950000809 timiperone Drugs 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
- H01L21/285—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
- H01L21/28506—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers
- H01L21/28512—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table
- H01L21/28556—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table by chemical means, e.g. CVD, LPCVD, PECVD, laser CVD
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/06—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of metallic material
- C23C16/16—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of metallic material from metal carbonyl compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
- H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
- H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
- H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
- H01L21/0228—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition deposition by cyclic CVD, e.g. ALD, ALE, pulsed CVD
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/0657—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body
- H01L29/0665—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body the shape of the body defining a nanostructure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/401—Multistep manufacturing processes
- H01L29/4011—Multistep manufacturing processes for data storage electrodes
- H01L29/40114—Multistep manufacturing processes for data storage electrodes the electrodes comprising a conductor-insulator-conductor-insulator-semiconductor structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
- H01L29/423—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/42312—Gate electrodes for field effect devices
- H01L29/42316—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors
- H01L29/4232—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate
- H01L29/42324—Gate electrodes for transistors with a floating gate
- H01L29/42332—Gate electrodes for transistors with a floating gate with the floating gate formed by two or more non connected parts, e.g. multi-particles flating gate
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B41/00—Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates
- H10B41/20—Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates characterised by three-dimensional arrangements, e.g. with cells on different height levels
- H10B41/23—Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates characterised by three-dimensional arrangements, e.g. with cells on different height levels with source and drain on different levels, e.g. with sloping channels
- H10B41/27—Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates characterised by three-dimensional arrangements, e.g. with cells on different height levels with source and drain on different levels, e.g. with sloping channels the channels comprising vertical portions, e.g. U-shaped channels
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B41/00—Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates
- H10B41/30—Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates characterised by the memory core region
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B41/00—Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates
- H10B41/30—Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates characterised by the memory core region
- H10B41/35—Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates characterised by the memory core region with a cell select transistor, e.g. NAND
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Non-Volatile Memory (AREA)
Abstract
Description
COガスを収容するCOガス容器から、原料として固体状の金属カルボニル化合物を収容する原料容器へキャリアガスとして前記COガスを供給することによって、前記金属カルボニル化合物のガスを発生させるとともに、該金属カルボニル化合物のガスを前記COガスとの混合ガスとして前記処理容器内へ導入し、前記被処理基板上で前記金属カルボニル化合物を分解させて前記被処理基板の表面に複数の金属ナノドットを堆積させる堆積工程と、
前記処理容器内への前記混合ガスの導入を停止した状態で、前記COガス容器から前記COガスを前記処理容器内へ直接導入して前記被処理基板の表面の前記金属ナノドットに前記COガスを接触させるCOガス導入工程と、
を含む。
原料として固体状の金属カルボニル化合物を収容する原料容器と、
COガスを収容するCOガス容器と、
前記原料容器にキャリアガスとしての前記COガスを導入することによって発生させた前記金属カルボニル化合物のガスを、前記COガスとの混合ガスとして、前記処理容器内へ導く原料ガス供給経路と、
前記COガス容器から、前記原料容器を介さず、直接、前記処理容器内へ前記COガスを導くCOガス供給経路と、
前記処理容器内で化学気相成長法によって金属ナノドットの形成処理が行われるように制御する制御部と、
を備えている。
そして、本発明の金属ナノドット形成装置において、前記制御部は、前記原料ガス供給経路を介する前記処理容器内への前記混合ガスの導入と、前記COガス供給経路を介する前記処理容器内への前記COガスの直接導入と、を切り替えることによって、
前記原料ガス供給経路を介して、前記混合ガスを前記処理容器内へ導入し、前記被処理基板上で前記金属カルボニル化合物を分解させて、前記被処理基板の表面に複数の前記金属ナノドットを堆積させる堆積工程と、
前記混合ガスの供給を停止した状態で、前記COガス供給経路を介して、前記COガスを前記処理容器内へ直接導入して前記被処理基板の表面の前記金属ナノドットに前記COガスを接触させるCOガス導入工程と、
を実行させるものであってもよい。
トンネル絶縁膜と、
前記トンネル絶縁膜に積層された、複数の前記金属ナノドットを有する1層又は複数層の電荷蓄積層と、
を備えた半導体メモリ装置であってもよい。
本実施の形態において、金属ナノドット400を構成する金属種としては、特に制限はなく、金属カルボニル化合物を形成できるものであればよい。また、金属カルボニル化合物としては、特に制限はないが、例えば、以下に挙げるものが好ましい。
トリルテニウムドデカカルボニル[Ru3(CO)12]
タンタルヘキサカルボニル[Ta(CO)6]
タングステンヘキサカルボニル[W(CO)6]
ジテクネチウムデカカルボニル[Tc2(CO)10]
ペンタカルボニル鉄[Fe(CO)5]
ノナカルボニル二鉄[Fe2(CO)9]
ドデカカルボニル三鉄[Fe3(CO)12]
ジコバルトオクタカルボニル[Co2(CO)8]
テトラコバルトドデカカルボニル[Co4(CO)12]
テトライリジウムドデカカルボニル[Ir4(CO)12]
ニッケルテトラカルボニル[Ni(CO)4]
図2は、本発明の一実施形態に係る金属ナノドット形成装置100の概略構成を示す断面図である。金属ナノドット形成装置100は、ルテニウムカルボニル化合物を原料として、CVD法により、被処理基板である半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」と記すことがある)Wの表面にRuナノドットを形成するものである。
処理容器1は、略円筒状をなし、天壁1a、側壁1b及び底壁1cを有している。処理容器1の側壁1bには、所定の減圧状態に保持された搬送室(図示せず)との間でウエハWを搬入出するための開口である搬入出部3が設けられており、搬入出部3はゲートバルブGVにより開閉されるようになっている。
サセプタ10は、処理容器1の底壁1cの中央に設けられた円筒状の支持部材11により支持されている。サセプタ10には、例えば抵抗加熱式のヒーター13が埋め込まれており、このヒーター13にはヒーター電源15が接続されている。また、サセプタ10には、熱電対17が設けられている。熱電対17は、温度測定器19に接続されている。そして、サセプタ10に設けられた熱電対17の検出信号に基づいて温度測定器19でサセプタ10の温度を測定する。この測定温度に基づき、ヒーター電源15を制御することにより、サセプタ10を介してウエハWを所定の温度に調節できるようになっている。また、サセプタ10には、ウエハWを支持して昇降させるための3本の昇降ピン(図示せず)がサセプタ10の表面に対して突没可能に設けられている。
処理容器1の天壁1aには、RuナノドットをCVD形成するための処理ガスを処理容器1内に導入するためのシャワーヘッド20が設けられている。シャワーヘッド20は、サセプタ10と対向して配置されている。シャワーヘッド20は、ガス供給部40から供給されたガスを処理容器1内にシャワー状に吐出する。シャワーヘッド20の上部のほぼ中央には、ガスを導入するためのガス導入口21が形成されている。また、シャワーヘッド20の内部には、ガス拡散空間23が形成されている。シャワーヘッド20の底面には、多数のガス吐出孔25が形成されている。これらのガス吐出孔25は、ガス拡散空間23に連通している。
排気装置30は、処理容器1内を所定の減圧(真空)状態にするため、図示しない真空ポンプ、圧力制御バルブ等を備えている。処理容器1の底壁1cには、下方に向けて突出する排気室31が設けられている。排気室31の側面には、排気口31aを介して排気管33が接続されており、この排気管33には排気装置30が接続されている。そして、この排気装置30を作動させることにより、処理容器1内を所定の減圧(真空)状態にすることが可能となっている。また、排気装置30は処理容器1内の圧力を計測する図示しない圧力計測部に接続されており、この圧力計測部で計測された圧力に基づき、排気量を調節し、処理容器1内の圧力制御を行うことができる。
ガス供給部40は、固体状の原料Sとしてルテニウムカルボニルを収容する原料容器41と、COガスを収容するCOガス容器43と、希釈ガスを収容する希釈ガス容器45と、を有している。また、ガス供給部40は、原料容器41からのルテニウムカルボニルガスを含む原料ガスを、処理容器1へ供給する原料ガス供給配管47と、COガス容器43からのCOガスを、原料容器41へ供給するCOガス供給配管49と、原料ガス供給配管47とCOガス供給配管49とを接続するバイパス配管51と、希釈ガス容器45から希釈ガスを、原料ガス供給配管47を介して処理容器1へ供給する希釈ガス供給配管53と、を有している。
原料容器41は、固体状の原料Sとしてルテニウムカルボニルを収容する。原料容器41の周囲には、例えばジャケット式のヒーター41aが設けられており、固体状のルテニウムカルボニルを所定温度に加熱できるようになっている。
COガスを収容するCOガス容器43には、COガス供給配管49が接続されている。COガスは、固体状のルテニウムカルボニルから生成したルテニウムカルボニルガスを処理容器1へ供給するキャリアガスとして機能する。
希釈ガス容器45は、原料ガスを希釈するための希釈ガスを収容する。希釈ガスとしては、例えばArガスに代表される希ガス、N2ガス等の不活性ガスが用いられる。また、希釈ガスは、原料ガス供給配管47内及び処理容器1内の残留ガスをパージするパージガスとしても使用できる。
原料ガス供給配管47は、一端が原料容器41内に接続されており、他端がシャワーヘッド20のガス導入口21に接続されている。原料ガス供給配管47には、ルテニウムカルボニルガスの流量を測定するための流量計55と、この流量計55を間に挟むように、ガスの流れ方向にその上流側及び下流側にバルブ57a,57bが設けられている。原料ガス供給配管47の端部は、原料容器41内に上方から挿入されており、原料容器41内で生成したルテニウムカルボニルガスとCOガスの混合ガスを処理容器1へ供給できるように構成されている。
COガス供給配管49は、一端がCOガス容器43に接続されており、他端が原料容器41内に接続されている。COガス供給配管49には、流量制御用のマスフローコントローラ59と、このマスフローコントローラ59を間に挟むように、ガスの流れ方向にその上流側及び下流側にバルブ61a,61bが設けられている。COガス供給配管49の端部は、原料容器41内に上方から挿入されており、原料容器41内にキャリアガスとしてのCOガスを導入できるように構成されている。COガス容器43からCOガス供給配管49を介して原料容器41内にキャリアガスとしてのCOガスを吹き込むことによって、原料容器41内でルテニウムカルボニルを昇華させ、ルテニウムカルボニルガスを発生させることができる。
バイパス配管51は、原料ガス供給配管47とCOガス供給配管49とを、両配管の途中で接続する。具体的には、バイパス配管51の一端は、COガス供給配管49のマスフローコントローラ59と下流側のバルブ61bとの間に接続され、他端は、原料ガス供給配管47の上流側のバルブ57aと流量計55との間に接続されている。また、バイパス配管51には、バルブ63が設けられている。バイパス配管51によって、COガス容器43からのCOガスを、原料容器41を介さずに、原料ガス供給配管47を介して直接処理容器1へ供給することができる。
希釈ガス供給配管53は、一端が希釈ガス容器45に接続されており、他端が原料ガス供給配管47の途中に接続されている。希釈ガスは、希釈ガス供給配管53及び原料ガス供給配管47を介して、処理容器1内に供給することができる。希釈ガス供給配管53には、流量制御用のマスフローコントローラ65と、このマスフローコントローラ65を間に挟むように、ガスの流れ方向にその上流側及び下流側にバルブ67a,67bが設けられている。
原料ガス供給配管47は、原料容器41にキャリアガスとしてのCOガスを導入することによって発生させたルテニウムカルボニルガスを、COガスとの混合ガスとして、処理容器1内へ導く原料ガス供給経路を構成している。すなわち、COガス容器43からCOガス供給配管49を介して原料容器41内にキャリアガスとしてのCOガスを吹き込むことによって、原料容器41内で昇華したルテニウムカルボニルガスは、COガスにより搬送されて原料ガス供給経路としての原料ガス供給配管47を介し、さらにシャワーヘッド20を介して処理容器1内に供給される。
COガス供給配管49の一部分と、バイパス配管51と、原料ガス供給配管47の一部分は、COガス容器43から、原料容器41を介さず、直接、処理容器1内へCOガスを導くCOガス供給経路を構成している。ここで、「COガス供給配管49の一部分」とは、COガス供給配管49におけるCOガス容器43との接続部分からバイパス配管51との接続部分までの間を意味する。また、「原料ガス供給配管47の一部分」とは、原料ガス供給配管47におけるバイパス配管51との接続部分から、シャワーヘッド20のガス導入口21との接続部分までの間を意味する。
金属ナノドット形成装置100の各構成部は、それぞれ制御部70に接続されて、制御部70によって制御される。制御部70は、典型的にはコンピュータである。図3は、図2に示した制御部70のハードウェア構成の一例を示している。制御部70は、主制御部101と、キーボード、マウス等の入力装置102と、プリンタ等の出力装置103と、表示装置104と、記憶装置105と、外部インターフェース106と、これらを互いに接続するバス107とを備えている。主制御部101は、CPU(中央処理装置)111、RAM(ランダムアクセスメモリ)112及びROM(リードオンリメモリ)113を有している。記憶装置105は、情報を記憶できるものであれば、その形態は問わないが、例えばハードディスク装置または光ディスク装置である。また、記憶装置105は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体115に対して情報を記録し、また記録媒体115より情報を読み取るようになっている。記録媒体115は、情報を記憶できるものであれば、その形態は問わないが、例えばハードディスク、光ディスク、フラッシュメモリなどである。記録媒体115は、本実施の形態に係る形成方法のレシピを記録した記録媒体であってもよい。
次に、金属ナノドット形成装置100において実施可能なRuナノドットの形成方法について、図4〜図8を参照しながら説明する。
図4は、本発明の第1の実施の形態のRuナノドットの形成方法の手順の一例を示すフロー図である。この形成方法は、図4に示すように、ステップS1からステップS8までの処理を含むものである。
まず、ゲートバルブGVを開にして搬入出部3からウエハWを処理容器1内に搬入し、サセプタ10上に載置する。ウエハWの表面には、Ruナノドットを形成する下地膜として、例えばSiN膜、SiO2膜の絶縁膜や、ポリシリコン、金属膜などの導電性膜が形成されていてもよい。
サセプタ10は、ヒーター13により、例えば130〜300℃の範囲内、好ましくは175〜250℃の範囲内の温度に加熱されており、その上に載置されたウエハWが上記温度まで昇温される。ここで、排気装置30の真空ポンプにより処理容器1内を排気して、処理容器1内の圧力を、例えば1.33×10−3Pa以下に真空排気する。
次いで、バルブ61a、バルブ63及びバルブ57bを開け、バルブ61b、バルブ57aは閉じた状態で、COガス容器43から、COガスを、COガス供給配管49、バイパス配管51及び原料ガス供給配管47を介して処理容器1内へ導入する。キャリアガスとしてのCOガスの流量が安定するまでCOガスを流す(流量安定化工程)。
COガスの流量が安定したら、ステップS3の流量安定化工程の状態から、バルブ63を閉じ、バルブ61b及びバルブ57aを開ける。つまり、バルブ61a,61b、バルブ57a,57bを開放した状態、バルブ63を閉じた状態にする。この状態では、COガス供給配管49を介して原料容器41にキャリアガスとしてのCOガスを吹き込むことができる。原料容器41内では、ヒーター41aの加熱により固体状のルテニウムカルボニルから昇華してルテニウムカルボニルガスが生成される。発生したルテニウムカルボニルガスは、COガスによりキャリアされ、COガスとの混合ガスの状態で、原料ガス供給配管47及びシャワーヘッド20を介して処理容器1内に導入される。そして、ウエハWの表面では、式(1)の反応によって、ルテニウムカルボニルガスが熱分解して、金属ルテニウム(Ru)が生成、堆積する(堆積工程)。
Ru3(CO)12→3Ru+12CO …(1)
次に、ステップS4の堆積工程の状態から、バルブ61b及びバルブ57aを閉じ、バルブ63を開ける。つまり、バルブ61a、バルブ63及びバルブ57bを開放した状態、バルブ61a及びバルブ57aを閉じた状態にする。この状態では、COガス容器43から、原料容器41を経由せず、COガス供給配管49、バイパス配管51及び原料ガス供給配管47を介して、処理容器1内へ直接COガスを導入することができる(COガス導入工程)。
Ru3(CO)12(g)←→Ru3(CO)y(ad)+(12−y)CO(ad) …(2)
Ru3(CO)y(ad)+(12−y)CO(ad)←→3Ru(s)+12CO(g) …(3)
図5〜図7は、サイクル形成におけるCOガスとルテニウムカルボニルガスの供給と停止のタイミングを例示するタイミングチャートである。図5〜図7において、T0は、最初にCOガスのみを処理容器1内に導入するCOガスの流量安定化工程(図4のステップS3)の時間を意味する。また、T1はCOガスとルテニウムカルボニルガスの両方を処理容器1内に導入する堆積工程(図4のステップS4)の時間を意味する。また、T2は、金属ルテニウムの成長抑制のためのCOガス導入工程(図4のステップS5)の時間を意味する。T1とT2は、例えば数サイクル〜数十サイクルの所定回数を繰り返してもよい。図5及び図6では、T1とT2を1サイクルとし、第nサイクルまで繰り返す場合を示している。図7は、T1とT2を1サイクルとし、例えば第4サイクルまで繰り返す場合を示している。
所定の大きさと密度でRuナノドットが形成された時点で、バルブ61a,61b,57aを閉じてCOガスの供給を停止し、ルテニウムカルボニルガスの供給も停止する。必要に応じて、バルブ67a,67bを開放し、希釈ガス容器45から希釈ガスをパージガスとして処理容器1内に導入してルテニウムカルボニルガスをパージしてもよい。
次に、排気装置30を作動させて処理容器1内を真空引きする。
その後、ゲートバルブGVを開放して搬入出部3からウエハWを搬出する。
図8は、本発明の第2の実施の形態のRuナノドットの形成方法の手順の一例を示すフロー図である。この形成方法は、図8に示すように、ステップS11からステップS20までの処理を含むものである。図8において、ステップS11〜ステップS16まで、及び、ステップS19〜ステップS20までは、それぞれ、第1の実施の形態(図4参照)のステップS1〜ステップS6まで、及び、ステップS7〜ステップS8までの処理と同様であるため、説明を省略する。つまり、図8に示す手順は、ステップS14の堆積工程とステップS15のCOガス導入工程を必要に応じて繰り返した後で、ステップS17の水素ガス導入工程を行う点で、第1の実施の形態(図4参照)に示す手順と異なっている。
ステップS17は、堆積されたRuナノドットに、水素ガスを作用させる水素ガス導入工程である。ウエハW上に形成されたRuナノドットを水素ガスに曝すことによって、Ruナノドット中の炭素原子、酸素原子及び膜表面に吸着したCOが脱離し、金属ルテニウムの純度を向上させることができる。特に、水素の作用によりRuナノドットから炭素原子が抜けるため、Ruナノドット表面及びRuナノドット中で炭素原子の偏析が発生せず、Ruナノドットの表面が清浄な状態となる。
ステップS17の水素ガス導入工程を所定時間行った後、ステップS18では、水素ガス供給配管69bのバルブ(図示省略)を閉じ、水素ガスの供給を停止する。
次に、本発明の効果を確認した実験結果について説明する。まず、シリコンウエハ上にCVD法により、厚さ500nmのSiN膜を形成した。次に、図2と同様の構成の金属ナノドット形成装置100を用い、図4に示したステップS1〜ステップS8の手順に従い、ルテニウムカルボニルを原料として、CVD法によってSiN膜上にRuナノドットを形成した。形成条件は以下のとおりである。
キャリアガス(COガス)流量:300mL/min(sccm)
処理容器内の圧力:66.7Pa
シリコンウエハの加熱温度:200℃
・ステップS3(流量安定化工程):10秒間
・ステップS4(堆積工程):2秒間
・ステップS5(COガス導入工程):10秒間
ただし、ステップS4の累計時間が60秒に達するまで合計30回繰り返した。
ステップS5(COガス導入工程)を実施せず、ステップS3(流量安定化工程)の後で、60秒間ステップS4(堆積工程)による連続形成を行った。
次に、本実施の形態に係る金属ナノドットの形成方法を半導体装置の製造に適用した例について説明する。本実施の形態では、半導体装置として、nチャネル型の不揮発性半導体メモリ装置を例に挙げて説明を行う。図11は、不揮発性半導体メモリ装置200の断面構造を示す説明図である。図12ないし図17は、不揮発性半導体メモリ装置200の製造工程を説明するための説明図である。
Claims (13)
- 処理装置の処理容器内に被処理基板を配置する工程と、
COガスを収容するCOガス容器から、原料として固体状の金属カルボニル化合物を収容する原料容器へキャリアガスとして前記COガスを供給することによって、前記金属カルボニル化合物のガスを発生させるとともに、該金属カルボニル化合物のガスを前記COガスとの混合ガスとして前記処理容器内へ導入し、前記被処理基板上で前記金属カルボニル化合物を分解させて前記被処理基板の表面に複数の金属ナノドットを堆積させる堆積工程と、
前記処理容器内への前記混合ガスの導入を停止した状態で、前記COガス容器から前記COガスを前記処理容器内へ直接導入して前記被処理基板の表面の前記金属ナノドットに前記COガスを接触させるCOガス導入工程と、
を含む金属ナノドットの形成方法。 - 前記堆積工程と、前記COガス導入工程と、複数回繰り返し行う請求項1に記載の金属ナノドットの形成方法。
- 前記堆積工程の1回あたりの処理時間をT1、前記COガス導入工程の1回あたりの処理時間をT2としたとき、T1<T2である請求項2に記載の金属ナノドットの形成方法。
- 前記堆積工程と前記COガス導入工程とを複数回繰り返した後、前記処理容器内へ水素ガスを導入して前記被処理基板の表面の前記金属ナノドットに前記水素ガスを接触させる水素ガス導入工程をさらに含む請求項2に記載の金属ナノドットの形成方法。
- 前記堆積工程の1回あたりの処理時間をT1、前記COガス導入工程の1回あたりの処理時間をT2としたとき、前記堆積工程と前記COガス導入工程との繰り返し回数が増えるに伴って、前記T2が短くなるように変化させる請求項2に記載の金属ナノドットの形成方法。
- 前記堆積工程の1回あたりの処理時間をT1、前記COガス導入工程の1回あたりの処理時間をT2としたとき、前記堆積工程と前記COガス導入工程との繰り返し回数が増えるに伴って、前記T1が長くなるように変化させる請求項2に記載の金属ナノドットの形成方法。
- 前記金属ナノドットの平均径が10nm以下である請求項1から6のいずれか1項に記載の金属ナノドットの形成方法。
- 前記金属カルボニル化合物がトリルテニウムドデカカルボニル[Ru3(CO)12]であり、前記金属ナノドットがルテニウムナノドットである請求項1から7のいずれか1項に記載の金属ナノドットの形成方法。
- 被処理基板を収容する処理容器と、
原料として固体状の金属カルボニル化合物を収容する原料容器と、
COガスを収容するCOガス容器と、
前記原料容器にキャリアガスとしての前記COガスを導入することによって発生させた前記金属カルボニル化合物のガスを、前記COガスとの混合ガスとして、前記処理容器内へ導く原料ガス供給経路と、
前記COガス容器から、前記原料容器を介さず、直接、前記処理容器内へ前記COガスを導くCOガス供給経路と、
前記処理容器内で化学気相成長法によって金属ナノドットの形成処理が行われるように制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記原料ガス供給経路を介する前記処理容器内への前記混合ガスの導入と、前記COガス供給経路を介する前記処理容器内への前記COガスの直接導入と、を切り替えることによって、
前記原料ガス供給経路を介して、前記混合ガスを前記処理容器内へ導入し、前記被処理基板上で前記金属カルボニル化合物を分解させて、前記被処理基板の表面に複数の前記金属ナノドットを堆積させる堆積工程と、
前記混合ガスの供給を停止した状態で、前記COガス供給経路を介して、前記COガスを前記処理容器内へ直接導入して前記被処理基板の表面の前記金属ナノドットに前記COガスを接触させるCOガス導入工程と、
を実行させるものである金属ナノドット形成装置。 - 前記制御部は、前記堆積工程と前記COガス導入工程を交互に複数回繰り返し行うように制御する請求項9に記載の金属ナノドット形成装置。
- 前記制御部は、前記堆積工程の1回あたりの処理時間をT1、前記COガス導入工程の1回あたりの処理時間をT2としたとき、T1<T2となるように制御する請求項10に記載の金属ナノドット形成装置。
- 請求項1から8のいずれか1項に記載の金属ナノドットの形成方法により金属ナノドットを形成する工程を含む半導体装置の製造方法。
- 前記半導体装置が、
トンネル絶縁膜と、
前記トンネル絶縁膜に積層された、複数の前記金属ナノドットを有する1層又は複数層の電荷蓄積層と、
を備えた半導体メモリ装置である請求項12に記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015103803A JP6419644B2 (ja) | 2015-05-21 | 2015-05-21 | 金属ナノドットの形成方法、金属ナノドット形成装置及び半導体装置の製造方法 |
KR1020160056957A KR101807403B1 (ko) | 2015-05-21 | 2016-05-10 | 금속 나노 도트의 형성 방법, 금속 나노 도트 형성 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 |
US15/157,599 US9932669B2 (en) | 2015-05-21 | 2016-05-18 | Metal nanodot formation method, metal nanodot formation apparatus and semiconductor device manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015103803A JP6419644B2 (ja) | 2015-05-21 | 2015-05-21 | 金属ナノドットの形成方法、金属ナノドット形成装置及び半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016216784A true JP2016216784A (ja) | 2016-12-22 |
JP6419644B2 JP6419644B2 (ja) | 2018-11-07 |
Family
ID=57324809
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015103803A Active JP6419644B2 (ja) | 2015-05-21 | 2015-05-21 | 金属ナノドットの形成方法、金属ナノドット形成装置及び半導体装置の製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9932669B2 (ja) |
JP (1) | JP6419644B2 (ja) |
KR (1) | KR101807403B1 (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050081882A1 (en) * | 2003-10-16 | 2005-04-21 | Novellus Systems, Inc. | Method for preventing and cleaning ruthenium-containing deposits in a CVD apparatus |
JP2006526885A (ja) * | 2003-04-15 | 2006-11-24 | ハーン−マイトネル−インスチツート ベルリン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 基板にナノ構造化可能な材料を直接堆積する電気化学的方法および前記方法により製造される半導体部品 |
JP2007526199A (ja) * | 2004-01-16 | 2007-09-13 | アメリカン・スーパーコンダクター・コーポレーション | ナノドットフラックス・ピン止めセンターを有する酸化物膜 |
JP2011190519A (ja) * | 2010-03-16 | 2011-09-29 | Tokyo Electron Ltd | 成膜装置 |
US20130294180A1 (en) * | 2011-01-13 | 2013-11-07 | Ramot at Tel-Avlv University Ltd. | Charge storage organic memory system |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7306823B2 (en) * | 2004-09-18 | 2007-12-11 | Nanosolar, Inc. | Coated nanoparticles and quantum dots for solution-based fabrication of photovoltaic cells |
US20060068098A1 (en) | 2004-09-27 | 2006-03-30 | Tokyo Electron Limited | Deposition of ruthenium metal layers in a thermal chemical vapor deposition process |
US7989290B2 (en) | 2005-08-04 | 2011-08-02 | Micron Technology, Inc. | Methods for forming rhodium-based charge traps and apparatus including rhodium-based charge traps |
US7482269B2 (en) | 2005-09-28 | 2009-01-27 | Tokyo Electron Limited | Method for controlling the step coverage of a ruthenium layer on a patterned substrate |
US7837889B2 (en) * | 2007-07-05 | 2010-11-23 | Micron Technology, Inc. | Methods of etching nanodots, methods of removing nanodots from substrates, methods of fabricating integrated circuit devices, methods of etching a layer comprising a late transition metal, and methods of removing a layer comprising a late transition metal from a substrate |
US7898850B2 (en) | 2007-10-12 | 2011-03-01 | Micron Technology, Inc. | Memory cells, electronic systems, methods of forming memory cells, and methods of programming memory cells |
US7723186B2 (en) | 2007-12-18 | 2010-05-25 | Sandisk Corporation | Method of forming memory with floating gates including self-aligned metal nanodots using a coupling layer |
WO2010016499A1 (ja) * | 2008-08-05 | 2010-02-11 | 東京エレクトロン株式会社 | 載置台構造 |
JP5193913B2 (ja) | 2009-03-12 | 2013-05-08 | 東京エレクトロン株式会社 | CVD−Ru膜の形成方法および半導体装置の製造方法 |
US8772856B2 (en) | 2010-01-25 | 2014-07-08 | Micron Technology, Inc. | Charge storage nodes with conductive nanodots |
US9404180B2 (en) | 2010-03-16 | 2016-08-02 | Tokyo Electron Limited | Deposition device |
US8846146B2 (en) | 2010-11-01 | 2014-09-30 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Smoothing agents to enhance nucleation density in thin film chemical vapor deposition |
US9029936B2 (en) | 2012-07-02 | 2015-05-12 | Sandisk Technologies Inc. | Non-volatile memory structure containing nanodots and continuous metal layer charge traps and method of making thereof |
-
2015
- 2015-05-21 JP JP2015103803A patent/JP6419644B2/ja active Active
-
2016
- 2016-05-10 KR KR1020160056957A patent/KR101807403B1/ko active IP Right Grant
- 2016-05-18 US US15/157,599 patent/US9932669B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006526885A (ja) * | 2003-04-15 | 2006-11-24 | ハーン−マイトネル−インスチツート ベルリン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 基板にナノ構造化可能な材料を直接堆積する電気化学的方法および前記方法により製造される半導体部品 |
US20050081882A1 (en) * | 2003-10-16 | 2005-04-21 | Novellus Systems, Inc. | Method for preventing and cleaning ruthenium-containing deposits in a CVD apparatus |
JP2007526199A (ja) * | 2004-01-16 | 2007-09-13 | アメリカン・スーパーコンダクター・コーポレーション | ナノドットフラックス・ピン止めセンターを有する酸化物膜 |
JP2011190519A (ja) * | 2010-03-16 | 2011-09-29 | Tokyo Electron Ltd | 成膜装置 |
US20130294180A1 (en) * | 2011-01-13 | 2013-11-07 | Ramot at Tel-Avlv University Ltd. | Charge storage organic memory system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20160343817A1 (en) | 2016-11-24 |
US9932669B2 (en) | 2018-04-03 |
KR101807403B1 (ko) | 2017-12-08 |
JP6419644B2 (ja) | 2018-11-07 |
KR20160137369A (ko) | 2016-11-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4866658B2 (ja) | 半導体製造装置 | |
US9196473B2 (en) | Method of manufacturing an oxynitride film for a semiconductor device | |
US20160379879A1 (en) | Tungsten film forming method | |
JP6467239B2 (ja) | ルテニウム膜の成膜方法、成膜装置及び半導体装置の製造方法 | |
US8119545B2 (en) | Forming a silicon nitride film by plasma CVD | |
WO2011040396A1 (ja) | 窒化珪素膜の成膜方法および半導体メモリ装置の製造方法 | |
WO2009123331A1 (ja) | Mos型半導体メモリ装置およびその製造方法 | |
US20110039418A1 (en) | Method for insulating film formation, storage medium from which information is readable with computer, and treatment system | |
CN108122770B (zh) | 半导体器件和制造方法 | |
US9702039B2 (en) | Graphene forming method | |
JP2012204591A (ja) | 膜形成方法および不揮発性記憶装置 | |
JP5460011B2 (ja) | 窒化珪素膜の成膜方法、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体およびプラズマcvd装置 | |
JP2008305942A (ja) | 半導体メモリ装置およびその製造方法 | |
CN109801918B (zh) | 制造半导体器件的方法 | |
US20130207171A1 (en) | Semiconductor device having capacitor including high-k dielectric | |
JP6419644B2 (ja) | 金属ナノドットの形成方法、金属ナノドット形成装置及び半導体装置の製造方法 | |
TW201003855A (en) | Method for manufacturing a mos semiconductor memory device, and plasma cvd device | |
JP2006319186A (ja) | 半導体記憶装置及びその製造方法 | |
WO2008156215A1 (ja) | Mos型半導体メモリ装置 | |
JP2013187324A (ja) | 半導体装置の製造方法、基板処理方法および基板処理装置 | |
JP4905315B2 (ja) | 半導体製造装置、半導体製造方法及び記憶媒体 | |
TW201107521A (en) | Method for forming silicon nitride film, method for manufacturing semiconductor memory device, and plasma cvd apparatus | |
JP2009246210A (ja) | 窒化珪素膜の製造方法、窒化珪素膜積層体の製造方法、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体およびプラズマcvd装置 | |
JP2009267391A (ja) | 窒化珪素膜の製造方法、窒化珪素膜積層体の製造方法、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体およびプラズマcvd装置 | |
US10593542B2 (en) | Manufacturing method of a semiconductor device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180313 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180913 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181009 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181010 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6419644 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |