JP4324753B2 - 半導体素子で用いるアルミニウム酸化膜の製造方法 - Google Patents

半導体素子で用いるアルミニウム酸化膜の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4324753B2
JP4324753B2 JP2001000160A JP2001000160A JP4324753B2 JP 4324753 B2 JP4324753 B2 JP 4324753B2 JP 2001000160 A JP2001000160 A JP 2001000160A JP 2001000160 A JP2001000160 A JP 2001000160A JP 4324753 B2 JP4324753 B2 JP 4324753B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aluminum oxide
oxide film
reactor
aluminum
source material
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001000160A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2001267316A (ja
Inventor
燦 林
京 民 金
龍 植 劉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SK Hynix Inc
Original Assignee
Hynix Semiconductor Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hynix Semiconductor Inc filed Critical Hynix Semiconductor Inc
Publication of JP2001267316A publication Critical patent/JP2001267316A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4324753B2 publication Critical patent/JP4324753B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • 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
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45527—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the ALD cycle, e.g. different flows or temperatures during half-reactions, unusual pulsing sequence, use of precursor mixtures or auxiliary reactants or activations
    • C23C16/45534—Use of auxiliary reactants other than used for contributing to the composition of the main film, e.g. catalysts, activators or scavengers
    • 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
    • C23C16/22—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 inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/40—Oxides
    • C23C16/403—Oxides of aluminium, magnesium or beryllium
    • 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
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02172—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides
    • H01L21/02175—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides characterised by the metal
    • H01L21/02178—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides characterised by the metal the material containing aluminium, e.g. Al2O3
    • 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
    • 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
    • H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02318—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment
    • 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
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/314—Inorganic layers
    • H01L21/316—Inorganic layers composed of oxides or glassy oxides or oxide based glass
    • H01L21/31604—Deposition from a gas or vapour
    • H01L21/31616—Deposition of Al2O3
    • 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
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/314—Inorganic layers
    • H01L21/316—Inorganic layers composed of oxides or glassy oxides or oxide based glass
    • H01L21/31604—Deposition from a gas or vapour
    • H01L21/31616—Deposition of Al2O3
    • H01L21/3162—Deposition of Al2O3 on a silicon body

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、半導体素子で用いるアルミニウム酸化膜の製造方法に関し、特に、ウェーハにアルミニウムソースと酸素ソースとを蒸着させるためアンモニア（NH3）反応ガスを用いる半導体素子で用いる酸化アルミニウムの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、半導体素子は、微細化（micronization）を介して小型化することによって高集積度を有することができる。しかし、トランジスタ及び回路速度が増加され信頼性が改善されるためには、メモリセル領域の小型化が必要である。
【０００３】
高精密度と小型化とを有する素子を形成するためには、密度、動作特性及び信頼性を増加させるべきである。このような要求を充足させるためには、キャパシタの静電容量を増大させるべきであり、DRAM素子及び論理素子に適用されるゲート誘電体膜の特性を向上させるべきである。このような課題を解決するため、キャパシタ薄膜及びゲート誘電体膜として高誘電体物質を用いる多様な研究が進められている。
【０００４】
特に、高誘電体物質の中で、酸化アルミニウム（Al2O3）は、酸化抵抗性及び熱的安定性に優れているため、キャパシタ薄膜及びゲート誘電体薄膜として主に用いられている。さらに、水素拡散を防止するための水素防止膜としても用いられている。
【０００５】
一般に、アルミニウム酸化膜は、単原子層蒸着法（ALD:atomic layer deposition）のような方法を用いて形成される。
【０００６】
詳しい製造工程は、次の通りである。
【０００７】
反応器（chamber）内にウェーハを装着させた後、ウェーハを２００ないし４５０℃の温度に加熱する。アルミニウムソース物質を０.１ないし３秒の間、反応器内に供給し、次いで反応器内に窒素ガスを供給するか、真空パージを実施して、反応器内の未反応のアルミニウムソース物質及び反応副産物を排出する。次に酸素ソース物質を０.１ないし３秒の間、反応器内に供給する。反応器内に窒素ガスを供給するか、真空パージを実施して、反応器内の未反応の酸素ソース物質及び反応副産物を排出する。このような一連の過程がアルミニウム酸化膜蒸着の１サイクルであり、このようなサイクルを所望の厚さのアルミニウム酸化膜が形成されるまで繰り返す。
【０００８】
半導体素子の従来のアルミニウム酸化膜の製造方法において、アルミニウムソース物質としてTMA（trimethyl aluminum、Al(CH3)3）、またはMTMA（modified trimethyl aluminum、Al(CH3)3N(CH2)5CH3）を用い、酸素ソース物質としては蒸気状態のH2Oを用いる。
【０００９】
しかし、従来の方法は、アルミニウム酸化膜の成長率を低下させて生産性を減少させる短所がある。また、従来の方法により形成されたアルミニウム酸化膜は、構成物質としてTMAやMTMAを用いることによって炭素不純物（particle）を含み得るため、薄膜の電気的特性の劣化が生じる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は、前記した従来技術の問題に鑑みてなされたものであって、アルミニウム酸化膜の成長率を増大させるための酸化膜の製造方法を提供することにその目的がある。
【００１１】
【発明を解決するための手段】
前記の目的を達成するためになされた本発明は、半導体素子で用いるアルミニウム酸化膜の製造方法において、半導体基板を提供し、反応器（chamber）内に前記半導体基板を装着させる第１ステップと、アルミニウムソース物質とアンモニア（NH3）ガスとを前記反応器内に同時に供給し、前記半導体基板に吸着されるようにする第２ステップと、前記反応器内に窒素ガスを供給するか、真空パージ（vacuum purging）を実施して未反応のアルミニウムソース物質や副産物を排出させる第３ステップと、酸素ソース物質を前記反応器内に供給して前記半導体基板に吸着されるようにする第４ステップと、前記反応器内に窒素ガスを供給するか、真空パージを実施して未反応の酸素ソースや副産物を排出させる第５ステップとを含んでいる。
【００１２】
また、前記の目的を達成するためになされた本発明は、半導体素子で用いるアルミニウム酸化膜の製造方法において、半導体基板を提供し、反応器内に前記半導体基板を装着させる第１ステップと、アルミニウムソース物質を前記反応器内に供給して前記半導体基板に吸着されるようにする第２ステップと、前記反応器内に窒素ガスを供給するか、真空パージを実施して未反応のアルミニウムソース物質や副産物を排出させる第３ステップと、酸素ソース物質とアンモニアガスとを前記反応器内に供給して前記半導体基板に吸着されるようにする第４ステップと、前記反応器内に窒素ガスを供給するか、真空パージを実施して未反応の酸素ソースや副産物を排出させる第５ステップとを含んでいる。
【００１３】
また、前記の目的を達成するためになされた本発明は、半導体素子で用いるアルミニウム酸化膜の製造方法において、半導体基板を提供し、反応器内に前記半導体基板を装着させる第１ステップと、アルミニウムソース物質とアンモニアガスとを前記反応器内に同時に供給して前記半導体基板に吸着されるようにする第２ステップと、前記反応器内に窒素ガスを供給するか、真空パージを実施して未反応のアルミニウムソース物質や副産物を排出させる第３ステップと、酸素ソース物質とアンモニアガスとを前記反応器内に供給して前記半導体基板に吸着されるようにする第４ステップと、前記反応器内に窒素ガスを供給するか、真空パージを実施して未反応の酸素ソースや副産物を排出させる第５ステップとを含んでいる。
【００１４】
また、前記の目的を達成するためになされた本発明は、半導体素子の製造方法において、基板、素子分離領域、ゲートライン、ゲート酸化膜及び第１絶縁膜を備える活性マトリックスを提供する第１ステップと、前記活性マトリックス上にバッファ膜と第１導電膜とを形成する第２ステップと、アルミニウムソースおよび酸素ソースを使用し、アンモニア反応ガスをアルミニウムソースおよび酸素ソースのうち、少なくとも一方に供給することによって、単原子層蒸着法（ALD）を利用して酸化アルミニウム（Al2O3）誘電体膜を前記第１導電膜上に形成する第３ステップと、第２導電膜を前記誘電体膜上に形成し、前記第２導電膜、前記誘電体膜、前記第１導電膜及び前記バッファ膜をエッチングして、キャパシタ構造を形成する第４ステップと、水素防止膜を前記キャパシタ構造に形成する第５ステップと、第２絶縁膜を蒸着させた後、ビットラインと局部配線とを形成する第６ステップと、パシベーション膜を全体表面上に形成する第７ステップとを含んでいる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明の技術的思想を容易に実施できる程度に詳細に説明するため、本発明の好ましい実施例を添付した図面を参照して説明する。
【００１６】
アルミニウムソース物質供給時にアンモニアガスも供給するアルミニウム酸化膜の製造方法（第１実施例）において、単原子層蒸着法（ALD）により５０サイクルの間アルミニウム酸化膜を蒸着させた後、アルミニウム酸化膜を露出し、膜の厚さを測定した。また、アンモニアガスを供給しないこと以外は同様にしてアルミニウム酸化膜を製造した。図１は、両酸化膜の露出時間と厚さの関係を示したグラフである。
【００１７】
第１実施例において、アルミニウムソース物質とアンモニアガスは、アルミニウム酸化膜の成長率を向上させるために反応器内に同時に供給される。アンモニアガスが用いられない従来の技術と比較すれば、本発明にかかるアルミニウム酸化膜の成長率は、従来の技術にかかる成長率より著しく高い。また、露出時間が増加すればするほど、成長率も増加する。
【００１８】
アルミニウム酸化膜の製造方法を、以下に詳細に説明する。
【００１９】
まず、アルミニウムソース物質とアンモニアガスとは、反応器内にウェーハ（半導体基板）を装着した後、前記ウェーハ表面に吸着されるように反応器内に同時に供給される。その後、第１パージ（purge）は、アルミニウムソースの供給を中断した後、未反応のアルミニウムソース物質と副産物とを排出させるために行われる。次いで、酸素ソース物質は、ウェーハ表面に吸着されるように反応器内に供給される。その後、第２パージは、未反応の酸素ソース物質と副産物とを排出させるために行われる。このような一連の過程がアルミニウム酸化膜蒸着の１サイクルであり、このようなサイクルを複数回繰り返して所望の厚さのアルミニウム酸化膜をウェーハ上に形成する。酸化アルミニウム膜を完全に蒸着させた後、熱工程はアルミニウム酸化膜の密度を高めるために行われる。
【００２０】
ここで、蒸着温度は、２００ないし４５０℃に保持され、反応器内の蒸着圧力は、５０ないし３００ mTorrに保持される。TMA（trimethyl aluminum）やMTMA（modified trimethyl aluminum）のような物質から構成されたアルミニウムソース物質は、０.１ないし３秒の間、第１供給管を介して供給される。一方、アンモニアガスは、第２供給管を介して１分当り２０ないし１０００ sccmの流量で反応器内に同時に供給される。アンモニアガスとアルミニウムソース物質とが同じ供給管を介して反応器内に供給された場合、アルミニウムソースは、アンモニアガスと反応して不純物（particle）が供給管に生じることとなる。従って、アルミニウムソース物質とアンモニアガスとは、別の供給管を介して供給されるべきである。第１パージは、排出ポンプを介して未反応のアルミニウムソース物質と副産物とを排出するため、０.１ないし３秒の間行われるが、真空パージのような方法を用いて行われることもできる。また、蒸気化されたH2Oのような酸素ソース物質は、第３供給管を介して０.１ないし３秒の間供給され、第２パージは、第１パージと同様に行われる。
【００２１】
アルミニウムソース物質としてTMAやMTMAのような金属-有機物質を用いているため、アルミニウム酸化膜は、蒸着反応以後その中に炭素不純物（particle）を含むこととなって、結局電気的特性を劣化させることがある。このような電気的特性の劣化を防止するため、必要に応じて、続いて炭素不純物を除去するための工程が、O2プラズマ、N2Oプラズマ、Ex-PNT（Ex-situ plasma N2O treatment）やUV/O3のような方法により３００ないし４５０℃の温度で行われえる。そして、必要に応じて、熱処理工程は、アルミニウム酸化膜の密度を高めるために６５０ないし８５０℃の温度で行われる。
【００２２】
酸素ソース物質供給時にアンモニアガスも供給するアルミニウム酸化膜の製造方法（第２実施例）において、単原子層蒸着法（ALD）により５０サイクルの間アルミニウム酸化膜を蒸着させた後、アルミニウム酸化膜を露出し、膜の厚さを測定した。また、アンモニアガスを供給しないこと以外は同様にしてアルミニウム酸化膜を製造した。図２は、両酸化膜の露出時間と厚さの関係を示したグラフである。
【００２３】
第２実施例において、酸素ソース物質とアンモニアガスとは、アルミニウム酸化膜の成長率を向上させるために反応器内に同時に供給される。アンモニアガスが用いられない従来の技術と比較すれば、本発明にかかるアルミニウム酸化膜の成長率は、従来の技術にかかる成長率より著しく高い。
【００２４】
本発明の第２実施例にかかるアルミニウム酸化膜の製造方法について説明する。
【００２５】
まず、アルミニウムソース物質は、反応器内にウェーハを装着した後、前記ウェーハ表面に吸着されるように反応器内に供給される。次いで、アルミニウムソースの供給を中断した後、未反応のアルミニウムソース物質と副産物とを排出させるため第１パージを行う。次いで、酸素ソース物質とアンモニアガスとは、ウェーハ表面に吸着されるように反応器内に同時に供給される。その後、第２パージは、未反応の酸素ソース物質と副産物とを排出させるために行われる。このような一連の過程をアルミニウム酸化膜蒸着の１サイクルといい、このようなサイクルを複数回繰り返して所望の厚さのアルミニウム酸化膜をウェーハ上に形成する。酸化アルミニウムを完全に蒸着させた後、炭素不純物（particle）を除去するための工程と熱工程は連続して行われえる。
【００２６】
ここで、蒸着温度は、２００ないし４５０℃に保持され、反応器内の蒸着圧力は、５０ないし３００ mTorrに保持される。TMAやMTMAのような物質から構成されたアルミニウムソース物質は、０.１ないし３秒の間第１供給管を介して供給される。第１パージは、排出ポンプを介して未反応のアルミニウムソース物質と副産物とを排出するため、０.１ないし３秒の間行われるが、真空パージのような方法を用いて行われることもできる。また、蒸気化されたH2Oのような酸素ソース物質とアンモニアガスとは、第２供給管を介して０.１ないし３秒の間、２０ないし１０００ sccmの流量で供給される。そして、第２パージは、第１パージと同様に行われる。酸素ソース物質とアンモニアガスとが異なる供給管を介して反応器内に供給された場合、H2Oとアンモニアガスとの反応により反応器内に多くの不純物（particle）が生じる。従って、酸素ソース物質とアンモニアガスとは、同じ供給管を介して供給されるべきである。
【００２７】
アルミニウムソース物質としてTMAやMTMAのような金属-有機物質を用いるため、アルミニウム酸化膜は、蒸着反応以後、その中に炭素不純物（particle）を含むこととなって、結局電気的特性を劣化させる。このような電気的特性の劣化を防止するため、必要に応じて、続いて炭素不純物を除去するための工程が、O2プラズマ、N2Oプラズマ、Ex-PNTやUV/O3のような方法により３００ないし４５０℃の温度で行われる。そして、必要に応じて、熱処理工程は、アルミニウム酸化膜の密度を高めるため、６５０ないし８５０℃の温度で行われる。
【００２８】
アルミニウムソース物質供給時及び酸素ソース物質供給時にアンモニアガスも供給するアルミニウム酸化膜の製造方法（第３実施例）において、単原子層蒸着法（ALD）により数サイクルの間アルミニウム酸化膜を蒸着させた後、アルミニウム酸化膜を露出し、膜の厚さを測定した。また、アンモニアガスを供給しないこと以外は同様にしてアルミニウム酸化膜を製造した。図３は、両酸化膜の露出時間と厚さの関係を示したグラフである。
【００２９】
第３実施例において、アルミニウムソース物質とアンモニアガスとは、反応器に同時に供給され、酸素ソース物質とアンモニアガスともアルミニウム酸化膜の成長率を向上させるため反応器内に同時に供給される。アンモニアガスが用いられない従来の技術と比較すれば、本発明にかかるアルミニウム酸化膜の成長率は、従来の技術にかかる成長率より著しく高い。そして、露出時間が増加すればするほど、成長率も共に増加する。
【００３０】
本発明の第３実施例にかかるアルミニウム酸化膜の製造工程について説明する。まず、アルミニウムソース物質とアンモニアガスとは、反応器内にウェーハを装着した後、前記ウェーハ表面に吸着されるように反応器内に同時に供給される。次いで、アルミニウムソースの供給を中断した後、未反応のアルミニウムソース物質と副産物とを排出させるため第１パージを行う。次いで、酸素ソース物質とアンモニアガスとは、ウェーハ表面に吸着されるように反応器内に同時に供給される。その後、未反応の酸素ソース物質と副産物とを排出させるため、第２パージを行う。このような一連の過程をアルミニウム酸化膜蒸着の１サイクルといい、このようなサイクルを複数回繰り返して所望の厚さのアルミニウム酸化膜をウェーハ上に形成する。酸化アルミニウムを蒸着させた後、必要に応じて、炭素不純物（particle）を除去するための工程と熱工程が連続して行われる。
【００３１】
ここで、蒸着温度は、２００ないし４５０℃に保持され、反応器内の蒸着圧力は、５０ないし３００ mTorrに保持される。TMAやMTMAのような物質から構成されたアルミニウムソース物質は、０.１ないし３秒の間第１供給管を介して供給される。一方、アンモニアガスは、第２供給管を介して２０ないし１０００ sccmの流量で反応器内に同時に供給される。アンモニアガスとアルミニウムソース物質とが同じ供給管を介して反応器内に供給された場合、アルミニウムソースはアンモニアガスと反応するため不純物（particle）が供給管に生じる。従って、アルミニウムソース物質とアンモニアガスとは、異なる供給管を介して供給されるべきである。第１パージは、排出ポンプを介して未反応のアルミニウムソース物質と副産物とを排出するために０.１ないし３秒の間行われるが、真空パージのような方法を用いて行われることもできる。また、酸素ソース物質とアンモニアガスとは、第３供給管を介して２０ないし１０００ sccmの流量で供給される。そして、第２パージは、第１パージと同様に行われる。ここで、酸素ソース物質とアンモニアガスとが異なる供給管を介して供給された場合、H2Oとアンモニアガスとの反応により反応器内に多くの不純物（particle）が生じうる。
【００３２】
アルミニウムソース物質としてTMAやMTMAのような金属-有機物質を用いるため、アルミニウム酸化膜は、蒸着反応以後、その中に炭素不純物（particle）を含むこととなって、結局電気的特性を劣化させる。このような電気的特性の劣化を防止するため、必要に応じて、続いて炭素不純物を除去するための工程が、O2プラズマ、N2Oプラズマ、Ex-PNTやUV/O3のような方法により３００ないし４５０℃の温度で行われる。そして、必要に応じて、熱処理工程は、アルミニウム酸化膜の密度を高めるため、６５０ないし８５０℃の温度で行われる。
【００３３】
図４Ａないし図６Ｅは、本発明の酸化アルミニウム蒸着方法を適用したアルミニウム酸化膜を含む半導体素子の製造方法（第４実施例）を説明するための断面図である。
【００３４】
半導体素子の製造工程は、半導体基板102、素子分離領域104、拡散領域106、ゲート酸化膜112、ゲートライン113、スペーサ114及び第１絶縁膜116を含む活性マトリックスの準備から始まる。拡散領域106の一つは、ソースとして用いられ、残りの一つは、ドレイン（drain）として用いられる。これらの構造は公知の方法によって製造される。
【００３５】
従って、図４Ａに示したように、バッファ膜118、第１導電膜120、誘電体膜122及び第２導電膜124が活性マトリックス118の上部に連続的に形成される。第４実施例において、好ましい誘電体膜122は、蒸着圧力が約５０ないし３００ mTorrであり、蒸着温度が２００ないし４５０℃に保持されるALDのような方法を用いて形成される酸化アルミニウム（Al2O3）から構成される。ここで、バッファ膜118は、第１絶縁膜116と第１導電膜120との間の粘着（adhesion）を増大させるために形成される。
【００３６】
誘電体膜122の酸化アルミニウムを蒸着するための方法は、第１、第２及び第３実施例で説明したため、ここで詳細な説明は省略する。他の膜は従来の方法によって製造される。
【００３７】
次いで、第２導電膜124と、誘電体膜122と、第１導電膜120及びバッファ膜118を所定の形態にエッチングして、図４Ｂに示したように、バッファ118A、下部電極120A、キャパシタ薄膜122A及び上部電極124Aを備えたキャパシタ構造150を形成する。後続の工程において、プレートライン（図示せず）を形成するため、下部電極120Aが上部電極128Aと異なる大きさを有することは好ましい。
【００３８】
次いで、図５Ｃに示したように、後続工程、すなわちパシベーション（passivation）工程における水素パシベーションからキャパシタ構造150を保護するため、酸化アルミニウムの水素防止膜がキャパシタ構造150と第１絶縁膜116との一部分に形成される。
【００３９】
次いで、図５Ｄに示したように、第２絶縁膜130がキャパシタ構造150を覆う水素防止膜128と第１絶縁膜116上に形成した後、所望の形態にエッチングして開口部132、134、136を形成する。次いで、第３導電膜を開口部132、134、136の内部を含んでいる全体表面上に形成した後、前記第３導電膜（図示せず）をエッチングしてビットライン144Bと局部配線144Aとを形成する。最後に、図６Ｅに示したように、パシベーション152は、CVDやPVD方法を用いて全体表面上に形成される。
【００４０】
本発明にかかる第４実施例において、ゲート酸化膜112は、本発明にかかる酸化アルミニウム蒸着法を用いて得られるアルミニウム酸化膜から構成されることができる。
【００４１】
本発明の技術思想は、上記好ましい実施形態によって具体的に記述されたが、上記した実施形態はその説明のためのものであって、本発明を制限するためのものでないことに留意されるべきである。また、本発明の技術分野における通常の専門家であるならば、本発明の技術思想の範囲内で種々の実施形態が可能であることを理解されるべきである。
【００４２】
【発明の効果】
本発明は、アルミニウムソース物質供給時及び酸素ソース物質供給時にアンモニアガスを同時に供給することによって、酸化アルミニウムの成長率が向上する蒸着法を提供し、ウェーハ上にアルミニウム酸化膜を完全に蒸着させた後、必要に応じて熱処理することによって、密度が高いアルミニウム酸化膜を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、第１実施例によって得られたアルミニウム酸化膜と従来の方法で得られたアルミニウム酸化膜の、露出時間と酸化膜の厚さとの関係を示したグラフである。
【図２】図２は、第２実施例によって得られたアルミニウム酸化膜と従来の方法で得られたアルミニウム酸化膜の、露出時間と酸化膜の厚さとの関係を示したグラフである。
【図３】図３は、第３実施例によって得られたアルミニウム酸化膜と従来の方法で得られたアルミニウム酸化膜の、露出時間と酸化膜の厚さとの関係を示したグラフである。
【図４】図４は、本発明の好ましい実施例にかかるアルミニウム酸化膜を含む半導体素子の製造方法を説明するための断面図である。
【図５】図５は、本発明の好ましい実施例にかかるアルミニウム酸化膜を含む半導体素子の製造方法を説明するための断面図である。
【図６】図６は、本発明の好ましい実施例にかかるアルミニウム酸化膜を含む半導体素子の製造方法を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１０２：半導体基板
１０４：素子分離領域
１０６：拡散領域
１１０：活性マトリックス
１１２：ゲート酸化膜
１１３：ゲートライン
１１４：スペーサ
１１６：第１絶縁膜
１１８：バッファ膜
１１８Ａ：バッファ
１２０：第１導電膜
１２０Ａ：下部電極
１２２：誘電体膜
１２２Ａ：キャパシタ薄膜
１２４：第２導電膜
１２４Ａ：上部電極
１２８：水素防止膜
１３０：第２絶縁膜
１３２、１３４、１３６：開口部
１４４Ａ：局部配線
１４４Ｂ：ビットライン
１５０：キャパシタ構造
１５２：パシベーション

Claims (38)

  1. 半導体素子で用いるアルミニウム酸化膜の製造方法において、
    半導体基板を提供し、反応器（chamber）内に前記半導体基板を装着させる第１ステップと、
    アルミニウムソース物質とアンモニア（NH3）ガスとを前記反応器内に同時に供給し、前記半導体基板に吸着されるようにする第２ステップと、
    前記反応器内に窒素ガスを供給するか、真空パージ（vacuum purging）を実施して未反応のアルミニウムソース物質や副産物を排出させる第３ステップと、
    酸素ソース物質を前記反応器内に供給して前記半導体基板に吸着されるようにする第４ステップと、
    前記反応器内に窒素ガスを供給するか、真空パージを実施して未反応の酸素ソースや副産物を排出させる第５ステップと
    を含むことを特徴とするアルミニウム酸化膜の製造方法。
  2. 前記第２ないし５ステップは、所定の厚さを有する前記アルミニウム酸化膜が前記半導体基板に形成されるまで単原子層蒸着法（ALD）を利用して繰り返し行われることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム酸化膜の製造方法。
  3. 前記第２ステップおよび前記第４ステップにおいて、
    前記反応器内の温度は、２００℃ないし４５０℃の範囲に保持され、前記反応器内の圧力は、５０ないし３００ mTorrの範囲に保持されることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム酸化膜の製造方法。
  4. 前記アルミニウムソース物質は金属-有機物質であることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム酸化膜の製造方法。
  5. 前記アルミニウムソース物質とNH3ガスとは、各々異なる供給管を介して０.１ないし３秒の間、前記反応器に供給されることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム酸化膜の製造方法。
  6. 前記アンモニアガスは、２０ないし１０００sccmの流量で供給されることを特徴とする請求項５に記載のアルミニウム酸化膜の製造方法。
  7. 前記酸素ソース物質は、蒸気状態のH2Oであることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム酸化膜の製造方法。
  8. 前記酸素ソース物質は、０.１ないし３秒の間、前記反応器に供給されることを特徴とする請求項７に記載のアルミニウム酸化膜の製造方法。
  9. 前記第５ステップの以後、
    前記アルミニウム酸化膜に存在する炭素不純物（particle）を除去する第６ステップと、
    N2雰囲気中６５０ないし８５０℃の温度で膜質を緻密化するために前記アルミニウム酸化膜を熱処理する第７ステップと
    をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載のアルミニウム酸化膜の製造方法。
  10. 前記第６ステップは、O2プラズマ、N2Oプラズマ、Ex-PNT（Ex-situ plasma N2O treatment）及びUV/O3のいずれか一つを用いて３００℃ないし４５０℃の温度で行われることを特徴とする請求項９に記載のアルミニウム酸化膜の製造方法。
  11. 半導体素子で用いるアルミニウム酸化膜の製造方法において、
    半導体基板を提供し、反応器内に前記半導体基板を装着させる第１ステップと、
    アルミニウムソース物質を前記反応器内に供給して前記半導体基板に吸着されるようにする第２ステップと、
    前記反応器内に窒素ガスを供給するか、真空パージを実施して未反応のアルミニウムソース物質や副産物を排出させる第３ステップと、
    酸素ソース物質とアンモニア（NH3）ガスとを前記反応器内に供給して前記半導体基板に吸着されるようにする第４ステップと、
    前記反応器内に窒素ガスを供給するか、真空パージを実施して未反応の酸素ソースや副産物を排出させる第５ステップと
    を含むことを特徴とするアルミニウム酸化膜の製造方法。
  12. 前記第２ないし５ステップは、
    所定の厚さを有する前記アルミニウム酸化膜が前記半導体基板に形成されるまで単原子層蒸着法（ALD）を利用して繰り返し行われることを特徴とする請求項１１に記載のアルミニウム酸化膜の製造方法。
  13. 前記第２ステップおよび前記第４ステップにおいて、
    前記反応器内の温度は、２００℃ないし４５０℃に保持され、前記反応器内の圧力は、５０ mTorrないし３００ mTorrに保持されることを特徴とする請求項１１に記載のアルミニウム酸化膜の製造方法。
  14. 前記アルミニウムソース物質が金属-有機物質であることを特徴とする請求項１１に記載のアルミニウム酸化膜の製造方法。
  15. 前記酸素ソース物質とアンモニアガスとが同じ供給管を介して０.１ないし３秒の間、前記反応器に供給されることを特徴とする請求項１１に記載のアルミニウム酸化膜の製造方法。
  16. 前記アンモニアガスは、２０ないし１０００ sccmの流量で供給されることを特徴とする請求項１５に記載のアルミニウム酸化膜の製造方法。
  17. 前記酸素ソース物質は、蒸気状態のH2Oであることを特徴とする請求項１１に記載のアルミニウム酸化膜の製造方法。
  18. 前記酸素ソース物質は、０.１ないし３秒の間、前記反応器に供給されることを特徴とする請求項１７に記載のアルミニウム酸化膜の製造方法。
  19. 前記第５ステップの以後、
    前記アルミニウム酸化膜に存在する炭素不純物（particle）を除去する第６ステップと、
    N2雰囲気中６５０ないし８５０℃の温度で膜質を緻密化するために、前記アルミニウム酸化膜を熱処理する第７ステップと
    をさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載のアルミニウム酸化膜の製造方法。
  20. 前記第６ステップは、O2プラズマ、N2Oプラズマ、Ex-PNT及びUV/ O3のいずれか一つを用いて、３００ないし４５０℃の温度で行われることを特徴とする請求項１９に記載のアルミニウム酸化膜の製造方法。
  21. 半導体素子で用いるアルミニウム酸化膜の製造方法において、
    半導体基板を提供し、反応器内に前記半導体基板を装着させる第１ステップと、
    アルミニウムソース物質とアンモニアガスとを前記反応器内に同時に供給して前記半導体基板に吸着されるようにする第２ステップと、
    前記反応器内に窒素ガスを供給するか、真空パージを実施して未反応のアルミニウムソース物質や副産物を排出させる第３ステップと、
    酸素ソース物質とアンモニアガスとを前記反応器内に供給して前記半導体基板に吸着されるようにする第４ステップと、
    前記反応器内に窒素ガスを供給するか、真空パージを実施して未反応の酸素ソースや副産物を排出させる第５ステップと
    を含むことを特徴とするアルミニウム酸化膜の製造方法。
  22. 前記第２ないし５ステップは、所定の厚さを有した前記アルミニウム酸化膜が前記半導体基板に形成されるまで、単原子層蒸着法（ALD）を利用して繰り返し行われることを特徴とする請求項２１に記載のアルミニウム酸化膜の製造方法。
  23. 前記第２ステップおよび前記第４ステップにおいて、
    前記反応器内の温度は、２００ないし４５０℃の範囲に保持され、前記反応器内の圧力は、５０ないし３００ mTorrの範囲に保持されることを特徴とする請求項２１に記載のアルミニウム酸化膜の製造方法。
  24. 前記アルミニウムソース物質は金属-有機物質であることを特徴とする請求項２１に記載のアルミニウム酸化膜の製造方法。
  25. 前記アルミニウムソース物質とアンモニアガスとは、異なる供給管を介して０.１ないし３秒の間、前記反応器に供給され、前記酸素ソース物質とアンモニアガスとが同じ供給管を介して０.１ないし３秒の間、前記反応器に供給されることを特徴とする請求項２１に記載のアルミニウム酸化膜の製造方法。
  26. 前記アンモニアガスは、２０ないし１０００ sccmの流量で供給されることを特徴とする請求項２５に記載のアルミニウム酸化膜の製造方法。
  27. 前記酸素ソース物質は、蒸気状態のH2Oであることを特徴とする請求項２１に記載のアルミニウム酸化膜の製造方法。
  28. 前記酸素ソース物質は、０.１ないし３秒の間、前記反応器に供給されることを特徴とする請求項２７に記載のアルミニウム酸化膜の製造方法。
  29. 前記第５ステップの以後、
    前記アルミニウム酸化膜に存在する炭素不純物（particle）を除去する第６ステップと、
    N2雰囲気中６５０ないし８５０℃の温度で膜質を緻密化するために前記アルミニウム酸化膜を熱処理する第７ステップと
    をさらに含む請求項２７に記載のアルミニウム酸化膜の製造方法。
  30. 前記第６ステップは、O2プラズマ、N2Oプラズマ、Ex-PNT及びUV/ O3のいずれか一つを用いて３００ないし４５０℃の温度で行われることを特徴とする請求項２９に記載のアルミニウム酸化膜の製造方法。
  31. 半導体素子の製造方法において、
    基板、素子分離領域、ゲートライン、ゲート酸化膜及び第１絶縁膜を備える活性マトリックスを提供する第１ステップと、
    前記活性マトリックス上にバッファ膜と第１導電膜とを形成する第２ステップと、
    アルミニウムソースおよび酸素ソースを使用し、アンモニア反応ガスをアルミニウムソースおよび酸素ソースのうち、少なくとも一方に供給することによって、単原子層蒸着法（ALD）を利用して酸化アルミニウム（Al2O3）誘電体膜を前記第１導電膜上に形成する第３ステップと、
    第２導電膜を前記誘電体膜上に形成し、前記第２導電膜、前記誘電体膜、前記第１導電膜及び前記バッファ膜をエッチングして、キャパシタ構造を形成する第４ステップと、
    水素防止膜を前記キャパシタ構造に形成する第５ステップと、
    第２絶縁膜を蒸着させた後、ビットラインと局部配線とを形成する第６ステップと、
    パシベーション膜を全体表面上に形成する第７ステップと
    を含むことを特徴とする半導体素子の製造方法。
  32. 前記ゲート酸化膜は、アルミニウムソースおよび酸素ソースを使用し、アンモニア反応ガスをアルミニウムソースおよび酸素ソースのうち、少なくとも一方に供給することによって、単原子層蒸着法（ALD）を用いて得られる酸化アルミニウムから構成されることを特徴とする請求項３１に記載の半導体素子の製造方法。
  33. 前記水素防止膜は、アルミニウムソースおよび酸素ソースを使用し、アンモニア反応ガスをアルミニウムソースおよび酸素ソースのうち、少なくとも一方に供給することによって、単原子層蒸着法（ALD）を用いて得られる酸化アルミニウムから構成されることを特徴とする請求項３１に記載の半導体素子の製造方法。
  34. 前記第３ステップの以後、膜質を緻密化するため、前記誘電体膜を熱処理するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３１に記載の半導体素子の製造方法。
  35. 前記誘電体膜を熱処理するステップがN2雰囲気中６５０ないし８５０℃の温度で行われることを特徴とする請求項３４に記載の半導体素子の製造方法。
  36. 前記金属-有機物質が、TMA（trimethyl aluminum）およびMTMA（modified trimethyl aluminum）を含んでいることを特徴とする請求項４に記載のアルミニウム酸化膜の製造方法。
  37. 前記金属-有機物質が、TMA（trimethyl aluminum）およびMTMA（modified trimethyl aluminum）を含んでいることを特徴とする請求項１４に記載のアルミニウム酸化膜の製造方法。
  38. 前記金属-有機物質が、TMA（trimethyl aluminum）およびMTMA（modified trimethyl aluminum）を含んでいることを特徴とする請求項２４に記載のアルミニウム酸化膜の製造方法。
JP2001000160A 1999-12-29 2001-01-04 半導体素子で用いるアルミニウム酸化膜の製造方法 Expired - Fee Related JP4324753B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990065029A KR100356473B1 (ko) 1999-12-29 1999-12-29 반도체 소자의 알루미늄 옥사이드 박막 형성 방법
KR1999-65029 1999-12-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001267316A JP2001267316A (ja) 2001-09-28
JP4324753B2 true JP4324753B2 (ja) 2009-09-02

Family

ID=19632235

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001000160A Expired - Fee Related JP4324753B2 (ja) 1999-12-29 2001-01-04 半導体素子で用いるアルミニウム酸化膜の製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6723598B2 (ja)
JP (1) JP4324753B2 (ja)
KR (1) KR100356473B1 (ja)
DE (1) DE10065454B4 (ja)
FI (1) FI120118B (ja)
TW (1) TW466774B (ja)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002222934A (ja) * 2001-01-29 2002-08-09 Nec Corp 半導体装置およびその製造方法
TWI229935B (en) * 2002-11-13 2005-03-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor device and method for fabricating the same
KR100520902B1 (ko) * 2002-11-20 2005-10-12 주식회사 아이피에스 알루미늄 화합물을 이용한 박막증착방법
EP1605500A4 (en) * 2003-03-17 2007-03-21 Fujitsu Ltd SEMICONDUCTOR DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
US6806096B1 (en) * 2003-06-18 2004-10-19 Infineon Technologies Ag Integration scheme for avoiding plasma damage in MRAM technology
KR100695511B1 (ko) * 2004-06-07 2007-03-15 주식회사 하이닉스반도체 원자층 증착 방법을 이용한 반도체 소자의 Ａｌ₂Ｏ₃박막형성방법
US20050276922A1 (en) * 2004-06-10 2005-12-15 Henry Bernhardt Method of forming thin dielectric layers
KR100773755B1 (ko) * 2004-11-18 2007-11-09 주식회사 아이피에스 플라즈마 ａｌｄ 박막증착방법
JP4946145B2 (ja) * 2006-04-13 2012-06-06 富士通セミコンダクター株式会社 強誘電体メモリの製造方法
TW200841393A (en) * 2007-04-02 2008-10-16 Miin-Jang Chen Optoelectronic device and method of fabricating the same
US9892917B2 (en) 2010-04-15 2018-02-13 Lam Research Corporation Plasma assisted atomic layer deposition of multi-layer films for patterning applications
US9997357B2 (en) 2010-04-15 2018-06-12 Lam Research Corporation Capped ALD films for doping fin-shaped channel regions of 3-D IC transistors
US9373500B2 (en) 2014-02-21 2016-06-21 Lam Research Corporation Plasma assisted atomic layer deposition titanium oxide for conformal encapsulation and gapfill applications
US8637411B2 (en) 2010-04-15 2014-01-28 Novellus Systems, Inc. Plasma activated conformal dielectric film deposition
US9257274B2 (en) 2010-04-15 2016-02-09 Lam Research Corporation Gapfill of variable aspect ratio features with a composite PEALD and PECVD method
US9685320B2 (en) 2010-09-23 2017-06-20 Lam Research Corporation Methods for depositing silicon oxide
US20120128867A1 (en) * 2010-11-23 2012-05-24 Paulson Charles A Method of forming conformal barrier layers for protection of thermoelectric materials
US8927329B2 (en) * 2011-03-30 2015-01-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing oxide semiconductor device with improved electronic properties
SG2013083654A (en) 2012-11-08 2014-06-27 Novellus Systems Inc Methods for depositing films on sensitive substrates
JP6192966B2 (ja) * 2013-04-01 2017-09-06 株式会社日立国際電気 半導体装置の製造方法、基板処理装置及びプログラム
US9437443B2 (en) * 2013-06-12 2016-09-06 Globalfoundries Inc. Low-temperature sidewall image transfer process using ALD metals, metal oxides and metal nitrides
US9214334B2 (en) * 2014-02-18 2015-12-15 Lam Research Corporation High growth rate process for conformal aluminum nitride
US9564312B2 (en) 2014-11-24 2017-02-07 Lam Research Corporation Selective inhibition in atomic layer deposition of silicon-containing films
US10566187B2 (en) 2015-03-20 2020-02-18 Lam Research Corporation Ultrathin atomic layer deposition film accuracy thickness control
US9773643B1 (en) 2016-06-30 2017-09-26 Lam Research Corporation Apparatus and method for deposition and etch in gap fill
US10062563B2 (en) 2016-07-01 2018-08-28 Lam Research Corporation Selective atomic layer deposition with post-dose treatment
US10037884B2 (en) 2016-08-31 2018-07-31 Lam Research Corporation Selective atomic layer deposition for gapfill using sacrificial underlayer
US10269559B2 (en) 2017-09-13 2019-04-23 Lam Research Corporation Dielectric gapfill of high aspect ratio features utilizing a sacrificial etch cap layer
US11374170B2 (en) 2018-09-25 2022-06-28 Applied Materials, Inc. Methods to form top contact to a magnetic tunnel junction
KR20210150606A (ko) 2019-05-01 2021-12-10 램 리써치 코포레이션 변조된 원자 층 증착
CN114959646B (zh) * 2022-04-08 2024-08-30 普乐新能源科技(泰兴)有限公司 一种优异的ald镀膜工艺
CN116005133A (zh) * 2022-11-25 2023-04-25 福建兆元光电有限公司 一种ald反应腔保养方法
CN116815165B (zh) * 2023-08-24 2023-11-28 无锡松煜科技有限公司 一种低反射率的氧化铝钝化膜的制备方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5833841A (ja) * 1981-08-24 1983-02-28 Hitachi Ltd 半導体装置
JPS62122133A (ja) * 1985-11-21 1987-06-03 Nec Corp 溶液塗布による薄膜の形成方法
JPH03237719A (ja) * 1990-02-14 1991-10-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体絶縁膜の形成方法
JPH0786269A (ja) * 1993-09-10 1995-03-31 Fujitsu Ltd アルミナ膜形成方法およびそれを用いた薄膜トランジスタの製造方法
KR100385946B1 (ko) * 1999-12-08 2003-06-02 삼성전자주식회사 원자층 증착법을 이용한 금속층 형성방법 및 그 금속층을장벽금속층, 커패시터의 상부전극, 또는 하부전극으로구비한 반도체 소자
US6287965B1 (en) * 1997-07-28 2001-09-11 Samsung Electronics Co, Ltd. Method of forming metal layer using atomic layer deposition and semiconductor device having the metal layer as barrier metal layer or upper or lower electrode of capacitor
KR100269306B1 (ko) * 1997-07-31 2000-10-16 윤종용 저온처리로안정화되는금속산화막으로구성된완충막을구비하는집적회로장치및그제조방법
US6305314B1 (en) * 1999-03-11 2001-10-23 Genvs, Inc. Apparatus and concept for minimizing parasitic chemical vapor deposition during atomic layer deposition
US6255122B1 (en) * 1999-04-27 2001-07-03 International Business Machines Corporation Amorphous dielectric capacitors on silicon
US6780704B1 (en) * 1999-12-03 2004-08-24 Asm International Nv Conformal thin films over textured capacitor electrodes
KR20020004539A (ko) * 2000-07-06 2002-01-16 박종섭 수소확산을 방지할 수 있는 강유전체 메모리 소자 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
TW466774B (en) 2001-12-01
KR100356473B1 (ko) 2002-10-18
JP2001267316A (ja) 2001-09-28
DE10065454A1 (de) 2001-08-09
US6723598B2 (en) 2004-04-20
US20010051444A1 (en) 2001-12-13
DE10065454B4 (de) 2010-04-08
FI20002871A0 (fi) 2000-12-28
FI120118B (fi) 2009-06-30
KR20010065160A (ko) 2001-07-11
FI20002871A (fi) 2001-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4324753B2 (ja) 半導体素子で用いるアルミニウム酸化膜の製造方法
US7211506B2 (en) Methods of forming cobalt layers for semiconductor devices
US6849464B2 (en) Method of fabricating a multilayer dielectric tunnel barrier structure
JP3670628B2 (ja) 成膜方法、成膜装置、および半導体装置の製造方法
US6365519B2 (en) Batch processing for semiconductor wafers to form aluminum nitride and titanium aluminum nitride
US8207061B2 (en) Semiconductor device manufacturing method using valve metal and nitride of valve metal
US7666773B2 (en) Selective deposition of noble metal thin films
US20090130331A1 (en) Method of Forming Thin Film and Method of Manufacturing Semiconductor Device
US20010006835A1 (en) Method for manufacturing aluminum oxide film for use in a semiconductor device
JP4474068B2 (ja) 半導体素子のアルミニウム酸化膜形成方法
KR100451569B1 (ko) 수소배리어막을 구비한 반도체 장치의 제조 방법
JP3208124B2 (ja) 半導体装置、半導体装置の製造方法、および半導体装置の製造装置
KR20040088110A (ko) 금속막 증착용 조성물 및 이를 이용한 금속막 형성 방법
JPWO2004008513A1 (ja) 半導体装置の製造方法及び基板処理装置
KR100467369B1 (ko) 수소배리어막 및 그를 구비한 반도체장치의 제조 방법
KR19990030018A (ko) 다층막 형성 방법
US20040045503A1 (en) Method for treating a surface of a reaction chamber
WO2018226696A1 (en) Methods of lowering wordline resistance
JP3718297B2 (ja) 薄膜作製方法および薄膜作製装置
KR100511914B1 (ko) 피이사이클 시브이디법을 이용한 반도체소자의 제조방법
KR100411306B1 (ko) 수소확산방지막을 구비하는 반도체소자의 제조 방법
WO2007035041A1 (en) Method of and apparatus for fabricating thermal oxide film using single chamber-type cvd apparatus
KR20240125956A (ko) 2차원 층상 물질에 재료를 증착하는 방법
JPH08162534A (ja) 半導体集積回路装置およびその製造方法ならびにそれに用いる製造装置
KR20220058634A (ko) 성막 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060127

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081226

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090107

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090406

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: 20090428

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090526

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120619

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130619

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees