TW201903188A - 薄膜之形成方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之薄膜之形成方法，其包含第一工序與第二工序；該第一工序，係將成膜對象的溫度設為200℃以上，並從第一狀態變成第二狀態；該第一狀態，係將成膜材料與載流氣體供給至該成膜對象，而使該成膜材料附著於該成膜對象；該第二狀態，係從第一狀態中將供給該成膜材料去除；第二工序，係將成膜對象的溫度設為200℃以上，並從第三狀態變成第四狀態；該第三狀態，係將氫氣與載流氣體供給至成膜對象，使成膜材料還原；該第四狀態，係從該第三狀態將供給氫氣去除。成膜材料係從Al(CxH2x+1)3、Al(CxH2x+1)2H、Al(CxH2x+1)2Cl所構成之群組中選擇的任一者。交互重複第一工序與第二工序，可在成膜對象的表面上形成鋁原子的含有率在20原子%以上的碳化鋁膜。

Description

薄膜之形成方法
本發明係關於一種薄膜之形成方法，其係用以形成碳化鋁膜。
半導體裝置所具備的電晶體中，具有HKMG(High-K Metal Gate)構造的電晶體已為人所知。HKMG構造，係用以抑制閘極絕緣膜中之漏電流的構造。HKMG構造中，係使用高介電常數的絕緣體作為形成閘極絕緣膜的材料。形成閘極絕緣膜的材料為例如，氧化鉿及氧化鋁等(例如，參照專利文獻1)。
又，HKMG構造中，使用包含金屬的材料作為形成閘極電極的材料。閘極電極係由複數的層所構成，例如，鎢層、矽化鎢層、氮化鈦層及鈦層所構成的積層體(例如，參照專利文獻2)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2013-098214號公報
[專利文獻2]日本特開2016-046414號公報
這種HKMG構造中所使用的閘極絕緣膜中，容易形成氧的損失大於化學計量比的缺氧膜。此時，電晶體的閾值電壓變化與絕緣膜中的缺氧濃度相 依，此已為人所知。為了將電晶體的閾值電壓調整為適當的值，期待有適合控制閘極絕緣膜中之缺氧濃度的新材料來作為形成閘極電極的材料。其中，含有鋁原子的合金備受期待。接著，在非結晶性的碳化鋁膜中，率先應用於上述閘極電極，係期待將碳化鋁膜中的鋁原子的含有率提高至20原子%以上。
本發明的目的係提供一種薄膜之形成方法，其可形成鋁原子含有率提高的碳化鋁膜。
用以解決上述課題的薄膜之形成方法，包含：第一工序，係將成膜對象的溫度設為200℃以上，並且從第一狀態變成第二狀態；該第一狀態，係將包含鋁與碳的成膜材料與該成膜材料的載流氣體供給至該成膜對象，而使該成膜材料附著於該成膜對象；該第二狀態，係從第一狀態中將供給該成膜材料去除。該成膜材料，係從Al(CxH2x+1)3、Al(CxH2x+1)2H、及Al(CxH2x+1)2Cl所構成的群組之中選擇的任一者，各通式中的X為1以上的整數。該薄膜之形成方法，藉由包含重覆該第一工序的狀態，可在該成膜對象的表面上形成鋁原子的含有率在20原子%以上的碳化鋁膜。
根據上述構成，可在成膜對象的表面上形成鋁原子的含有率在20原子%以上的碳化鋁膜。
上述薄膜之形成方法中，宜更包含第二工序，其係從第三狀態變成第四狀態；該第三狀態，係將藉由激發含氫之還原氣體所產生的含氫之活性種與該還原氣體的載流氣體供給至該成膜對象，將該成膜材料還原；該第四狀態，係從該第三狀態將供給該還原氣體去除，且包含交互重複該第一工序與該第二工序的狀態。
根據上述構成，藉由進行成膜對象的還原，從成膜材料形成碳化鋁膜變得容易。
上述薄膜之形成方法中，該成膜材料，亦可為從二甲基氫化鋁及二乙基氫化鋁所構成之群組中選擇的任一者。
根據上述構成，因為成膜材料含氫，相較於成膜材料包含烴基以替代氫，在成膜對象的表面上形成的碳化鋁膜中，不易過剩地包含碳原子。因此，碳化鋁膜所具有的比電阻值容易降低。
上述薄膜之形成方法中，該薄膜之形成方法中，宜將配置有該成膜對象的真空槽內的壓力設為50Pa以上1000Pa以下，且將該成膜對象的溫度設為200℃以上500℃以下，藉此形成該碳化鋁膜，來讓該碳化鋁膜中的鋁原子的含有率在50原子%以上。
根據上述構成，在碳化鋁膜中所包含之鋁原子必須恰為指定量的情況下，相較於形成鋁原子濃度較低之膜作為碳化鋁膜的情況，即使碳化鋁膜的厚度較薄，碳化鋁膜亦可包含指定量的鋁原子。
上述薄膜之形成方法中，該成膜對象的該表面亦可為凹凸面。
根據上述構成，藉由對成膜對象的表面供給成膜材料，而於成膜對象的表面上反應，形成碳化鋁膜。因此，即使表面為凹凸面，亦可抑制碳化鋁膜的厚度在表面中互相不同的多個部位之間產生差值。
上述薄膜之形成方法中，亦可在該第一工序之前包含形成工序，其係形成具有導電性的該表面作為該成膜對象的該表面。
根據上述構成，藉由在具有導電性的表面上形成碳化鋁膜，相較於在具有絕緣性的表面上形成碳化鋁膜的情況，可縮短在成膜對象的表面上至形成碳化鋁膜為止所需的時間。
上述薄膜之形成方法中，該成膜材料亦可為第一成膜材料。亦可更包含第三工序，其係將該成膜對象的溫度設為200℃以上，並且從第五狀態變成第六狀態；該第五狀態，係將包含鋁的第二成膜材料與該第二成膜材料的載流氣體供給至該成膜對象，而使該第二成膜材料附著於該成膜對象；該第六狀態，係從該第五狀態將供給該第二成膜材料去除。該第二成膜材料，亦可為從1-甲基吡咯啶鋁烷、三甲胺氫化硼鋁烷及異丙氧化二甲基鋁所構成之群組中選擇的任一者。
根據上述構成，若根據第三工序，會形成鋁濃度比在重複第一工序的期間所形成之碳化鋁膜還高的膜。因此，相較於僅藉由重複第一工序而形成碳化鋁膜的情況，可提高碳化鋁膜中的鋁濃度。
上述薄膜之形成方法，亦可包含重複該第三工序的狀態。
根據上述構成，重複第三工序的部分，可在碳化鋁膜中，增加鋁濃度比藉由重複第一工序所形成之碳化鋁膜還高的膜所占的比例，而可提高碳化鋁膜中的鋁濃度。
上述薄膜之形成方法中，該成膜材料亦可為第一成膜材料。該第一狀態，亦可為更將包含鋁的第二成膜材料供給至該成膜對象而使該第二成膜材料附著於該成膜對象的狀態；該第二狀態，亦可為從該第一狀態將供給該第一成膜材料及該第二成膜材料去除的狀態。該第二成膜材料，亦可為從1-甲基吡咯啶鋁烷、三甲胺氫化硼鋁烷及異丙氧化二甲基鋁所構成之群組中選擇的任一者。
根據上述構成，在成膜對象之中附著有第二成膜材料的部分中，相較於附著有第一成膜材料的部分，鋁濃度提高。因此，可在碳化鋁膜的整體之中提高鋁濃度。
上述薄膜之形成方法中，該還原氣體，宜包含氫氣、聯胺及有機聯胺之中的至少1者。
根據上述構成，可藉由從還原氣體產生的激發種，還原成膜材料。
上述薄膜之形成方法中，該第三狀態中，亦可藉由將該還原氣體與該載流氣體供給至經加熱之該成膜對象，或是將從該還原氣體與該載流氣體產生的電漿供給至該成膜對象，而將該含氫的活性種供給至該成膜對象。
根據上述構成，可在成膜對象中藉由激發還原氣體，而供給含氫的激發種，或是對成膜對象供給激發狀態的活性種。
10‧‧‧ALD裝置
11‧‧‧真空槽
12‧‧‧導入部
13‧‧‧支持部
14‧‧‧加熱部
15‧‧‧擴散部
16‧‧‧排氣部
21‧‧‧第一配管
22‧‧‧第二配管
23‧‧‧第一載流氣體供給部
24‧‧‧儲存部
25‧‧‧溫調部
26‧‧‧第二載流氣體供給部
27‧‧‧還原氣體供給部
S‧‧‧成膜對象
Sa‧‧‧表面
S11~S14‧‧‧步驟
A‧‧‧區域
B‧‧‧區域
H‧‧‧凹部
T‧‧‧厚度
第一圖係顯示實施薄膜之形成方法的ALD裝置的概略構成的方塊圖。
第二圖係用以說明將薄膜之形成方法具體化的一實施態樣中，供給各氣體之時間點的時序圖。
第三圖係用以說明薄膜之形成方法的順序的流程圖。
第四圖係顯示碳化鋁膜中的鋁原子之強度的圖表。
第五圖係顯示晶圓所包含的各原子之原子濃度的圖表。
第六圖係拍攝包含碳化鋁膜之晶圓的TEM影像。
第七圖係拍攝第六圖的晶圓中區域A的部分的TEM影像。
第八圖係拍攝第六圖的晶圓中區域B的部分的TEM影像。
[第一實施態樣]
參照第一圖至第八圖，說明第一實施態樣，其將薄膜之形成方法具體化而作為碳化鋁膜的形成方法。以下依序說明實施碳化鋁膜之形成方法的ALD裝置的概略構成、碳化鋁膜的形成方法以及試驗例。
[ALD裝置的概略構成]
參照第一圖說明ALD裝置的概略構成。以下說明的ALD裝置，係用以實施使用原子層沉積法(Atomic Layer Deposition)之碳化鋁膜的形成方法的裝置。
如第一圖所示，ALD裝置10包含具有箱狀的真空槽11；真空槽11上連接有導入部12，其從真空槽11突出，且用以將各種氣體導入真空槽11。支持成膜對象S的支持部13位於真空槽11的內部，支持部13為例如載台。成膜對象S，包含有供形成碳化鋁膜的表面Sa。表面Sa例如為凹凸面。
加熱部14位於支持部13的內部。加熱部14，將支持部13所支持的成膜對象S的溫度加熱至例如200℃以上、500℃以下的指定溫度，更宜係加熱至包含於330℃以上、430℃以下的指定溫度。
與導入部12連接的擴散部15位於在真空槽11的內部且與支持部13對向的位置。擴散部15透過導入部12使供給至真空槽11的氣體擴散至真空槽11的內部。擴散部15為例如噴淋板。
真空槽11中連接有將真空槽11的內部排氣的排氣部16。排氣部16，使真空槽11的內部排氣至指定壓力為止。排氣部16包含例如排氣泵及閥。
導入部12中連接有第一配管21、第二配管22。第一配管21中連接有第一載流氣體供給部23及儲存部24。第一載流氣體供給部23，係將載流氣體以指定流量流至第一配管21的質量流量控制器；第一載流氣體供給部23，藉由將載流氣體流至第一配管21，而將載流氣體供給至儲存部24。載流氣體為例如氬(Ar)氣。
儲存部24，儲存用以形成碳化鋁膜的成膜材料M。成膜材料M包含鋁與碳。成膜材料M係從Al(CxH2x+1)3、Al(CxH2x+1)2H，及Al(CxH2x+1)2Cl所構成之群組中選擇的任一者。3個通式中，X分別為1以上的整數。另外，ALD裝置10中，成膜材料M被加熱或冷卻，藉此將經氣化的成膜材料M的氣體輸送至真空槽11，而形成碳化鋁膜。
上述通式之中，Al(CxH2x+1)3為第一通式、Al(CxH2x+1)2H為第二通式、Al(CxH2x+1)2Cl為第三通式。第一通式包含例如，三甲基鋁(TMA)(Al(CH3)3)、三乙基鋁(TEA)(Al(C2H5)3)、三丙基鋁(TPA)(Al(C3H7)3)及三丁基鋁(TBA)(Al(C4H9)3)。
第二通式包含二甲基氫化鋁(DMAH)(Al(CH3)2H)、二乙基氫化鋁(DEAH)(Al(C2H5)2H)、二丙基氫化鋁(DPAH)(Al(C3H7)2H)及二丁基氫化鋁(DBAH)(Al(C4H9)2H)。
第三通式包含二甲基氯化鋁(Al(CH3)2Cl)、二乙基氯化鋁(Al(C2H5)2Cl)，二丙基氯化鋁(Al(C3H7)2Cl)及二丁基氯化鋁(Al(C4H9)2Cl)。
另外，使用第三通式所包含的物質作為成膜材料M時，碳化鋁膜可能會含氯。碳化鋁膜中的氯濃度宜為5原子%以下，更宜為1原子%以下。碳化鋁膜中的氯濃度，可藉由形成碳化鋁膜時的成膜對象S的溫度而控制。因此，使 用第三通式所包含的物質作為成膜材料M時，宜以使碳化鋁膜中的氯濃度在5原子%以下的成膜對象S之溫度形成碳化鋁膜。
成膜材料M，在上述物質之中，較佳係從三甲基鋁、三乙基鋁、二甲基氫化鋁及二乙基氫化鋁所構成之群組中選擇的任一者。
儲存部24被溫調部25所被覆。溫調部25，將儲存部24的內部所儲存之成膜材料M的溫度調節至指定溫度。藉此，溫調部25，將儲存部24內的成膜材料M的蒸氣壓調節至指定的值。
若從第一載流氣體供給部23將氬氣供給至儲存部24，則儲存部24內的成膜材料M發泡，藉此，成膜材料M與氬氣一起通過第一配管21而供給至導入部12。
第二配管22，在從導入部12離開的位置分支成2條管路，一邊與第二載流氣體供給部26連接，另一邊與還原氣體供給部27連接。第二載流氣體供給部26，係以指定流量使載流氣體流至第二配管22的質量流量控制器；還原氣體供給部27，係以指定流量使還原氣體流至第二配管22的質量流量控制器。載流氣體，如上所述，為例如氬氣。還原氣體為含氫的氣體，例如氫氣(H2)。通過第二配管22將氬氣與氫氣供給至導入部12。
這種ALD裝置10中，將成膜材料M與氫氣交互供給至成膜對象S的表面。藉此，經加熱至指定溫度的成膜對象S的表面Sa上所附著的成膜材料M，在成膜對象S的表面Sa上因氫氣而被還原。結果，在成膜對象S的表面Sa上形成碳化鋁(AlC)膜。
[碳化鋁膜的形成方法]
參照第二圖及第三圖說明碳化鋁膜的形成方法。
碳化鋁膜的形成方法，包含第一工序與第二工序。第一工序，係將成膜對象S的溫度設為200℃以上，並且從第一狀態變成第二狀態的工序；該第一狀態，係將包含鋁與碳的成膜材料M與成膜材料M的載流氣體供給至成膜對象S，使成膜材料M附著於成膜對象S；該第二狀態，係從第一狀態將供給成膜材料M去除。第二工序，係將成膜對象S的溫度設為200℃以上，並且從第三狀態變成第四狀態的工序；該第三狀態，係將氫氣與氫氣的載流氣體供給至成膜對象S，將成膜材料M還原；該第四狀態，係從第三狀態將供給氫氣去除。
亦即，第二工序之中，第三狀態，係對於經加熱的成膜對象S供給作為還原氣體的一例之氫氣與氫氣的載流氣體，藉此將激發還原氣體所產生的含氫之活性種與還原氣體的載流氣體供給至成膜對象S，而將成膜材料還原的狀態。供給至成膜對象S的活性種為例如含氫的離子或是含氫的自由基等。
成膜材料M，如上所述，係從Al(CxH2x+1)3、Al(CxH2x+1)2H及Al(CxH2x+1)2Cl所構成之群組中選擇的任一者。碳化鋁膜的形成方法中，藉由交互重複第一工序與第二工序，可在成膜對象S的表面Sa上形成鋁原子的含有率在20原子%以上的碳化鋁膜。
根據這種碳化鋁膜的形成方法，可在成膜對象S的表面Sa上形成鋁原子的含量20原子%以上的碳化鋁膜。
更詳細而言，如第二圖所示，碳化鋁膜的形成方法中，在時間點t1，將包含成膜材料M的氬氣通過第一配管21供給至真空槽11，且氬氣通過第二配管22供給至真空槽11。通過第一配管21所供給的氬氣及通過第二配管22所供給的氬氣兩者，皆發揮作為成膜材料M之載流氣體的功能。從第一配管21供給的 氬氣的流量係指定的流量Fav；從第二配管22供給的氬氣的流量係指定的流量，即第一流量Fa1。第一流量Fa1大於第一載流氣體供給部23之氬氣的流量Fav。
在時間點t2，停止對真空槽11供給包含成膜材料M的氬氣，僅繼續供給通過第二配管22之氬氣。此時，從第二配管22供給的氬氣的流量保持在第一流量Fa1。
在時間點t3，開始供給通過第二配管22之氫氣。氫氣與流經第二配管22的氬氣一起供給至真空槽11。亦即，流經第二配管22的氬氣，發揮作為氫氣之載流氣體的功能。此時，氫氣的流量為指定的流量Fh，從第二配管22供給的氬氣的流量保持在第一流量Fa1。第一流量Fa1大於氫氣的流量Fh。
在時間點t4，停止供給氫氣，僅繼續供給通過第二配管22之氬氣。此時，從第二配管22供給的氬氣的流量，變更成比第一流量Fa1還大的第二流量Fa2。接著，在時間點t5，停止供給通過第二配管22之氬氣。
亦即，時間點t1至時間點t2之間為第一狀態、時間點t2至時間點t3之間為第二狀態、時間點t1至時間點t3之間為第一工序。又，時間點t3至時間點t4之間為第三狀態、時間點t4至時間點t5之間為第四狀態、時間點t3至時間點t5之間為第二工序。
時間點t1至時間點t5之間為1循環，在碳化鋁膜的形成方法中，因應成膜對象S上形成之碳化鋁膜的厚度，會以數十循環至數百循環重複這樣的循環。另外，多次重複循環時，第(n-1)次的循環中的時間點t5，與第n次的循環中的時間點t1為同時，且通過第二配管22之氬氣的供給會持續到進行所有的循環為止。
時間點t1至時間點t2之間為例如5秒、時間點t2至時間點t3之間為例如15秒、時間點t3至時間點t4之間為例如4秒、時間點t4至時間點t5之間為例如12秒。
與成膜材料M一起供給至真空槽11的氬氣的流量Fav為例如100sccm，氫氣的流量Fh為例如500sccm。通過第二配管22所供給的氬氣的流量之中，第一流量Fa1為例如3400sccm，第二流量Fa2為例如3800sccm。
成膜材料M宜係從二甲基氫化鋁及二乙基氫化鋁所構成之群組中選擇的任一者。
碳化鋁膜具有下述傾向：碳化鋁膜中的碳原子含有率越多，則碳化鋁膜的比電阻值有越高的傾向。因此，碳化鋁膜所包含的碳原子宜不超過指定範圍。此點，若使用二甲基氫化鋁及二乙基氫化鋁作為成膜材料M，烴基的數量相對少於三甲基鋁及三乙基鋁，故相較於使用三甲基鋁及三乙基鋁的情況，成膜材料M所包含的碳數不易過剩。
亦即，因為成膜材料M含氫，相較於成膜材料M含烴基而取代氫，在成膜對象S的表面Sa上形成之碳化鋁膜中，更不易過剩地包含碳原子。因此，碳化鋁膜所具有的比電阻值容易降低。
碳化鋁膜的形成方法中，宜形成碳化鋁膜讓碳化鋁膜中的鋁原子的含有率在20原子%以上，更宜為鋁原子的含有率在30原子%以上，再宜為50原子%以上。碳化鋁膜的形成方法中，藉由使配置有成膜對象S的真空槽11內的壓力為50Pa以上1000Pa以下，且將成膜對象S的溫度設為200℃以上500℃以下，而形成碳化鋁膜讓鋁原子的含有率在50原子%以上。
亦即，在將碳化鋁膜中的鋁原子的含量設在20原子%以上中，從時、間點t1至時間點t5為止間的真空槽11內的壓力宜為50Pa以上1000Pa以下，成膜對象S的溫度宜為200℃以上500℃以下。又，在將碳化鋁膜中的鋁原子的含有率設在50原子%以上中，從時間點t1至時間點t5為止之間的真空槽11內的壓力宜為100Pa以上500Pa以下，成膜對象S的溫度宜為330℃以上430℃以下。
如上所述，成膜對象S的表面Sa為凹凸面。藉由將成膜材料M與將成膜材料M還原的氫氣交互供給至成膜對象S的表面Sa，可藉由在成膜對象S的表面Sa上的反應形成碳化鋁膜。亦即，藉由ALD法在成膜對象S的表面Sa形成碳化鋁膜。因此，即使表面Sa為凹凸面，亦可抑制碳化鋁膜的厚度在表面Sa中的互相不同的多個部位之間產生差值。
又，碳化鋁膜的形成方法中宜在第一工序及第二工序之前，包含形成工序，其係形成具有導電性之該表面作為成膜對象的表面。
藉此，藉由在具有導電性的表面Sa形成碳化鋁膜，相較於在具有絕緣性的表面形成碳化鋁膜的情況，可縮短在成膜對象S的表面Sa上形成碳化鋁膜所需的時間。
亦即，如第三圖所示，碳化鋁膜的形成方法，包含形成工序(步驟S11)，第一工序(步驟S12)及第二工序(步驟S13)。其中，形成工序，係用以形成具有導電性之表面Sa的工序，例如係在具有絕緣性的基板表面，形成具有導電性且碳化鋁膜不同的膜的工序。具有導電性的膜為例如，氮化鈦(TiN)膜及碳化鈦鋁(TiAlC)膜等。
第一工序及第二工序，如上所述，係用以形成碳化鋁膜的工序。碳化鋁膜的形成工序中，至交互重複第一工序與第二工序n次為止(步驟S14：否)， 依序重複第一工序與第二工序。若重複第一工序與第二工序n次(步驟S14：是)，則碳化鋁膜的形成工序暫時結束。
[試驗例]
參照第四圖至第八圖說明試驗例。
[成膜對象的表面]
[試驗例1]
準備由矽基板與形成於矽基板表面的熱氧化膜，即矽氧化物膜所構成的成膜對象。換言之，準備成膜對象，其包含由具有絕緣性的二氧化矽形成之表面。以下述條件在成膜對象的表面上形成碳化鋁膜。
又，在將從上述時間點t1至時間點t2為止之間作為第一期間，將從時間點t2至時間點t3為止之間作為第二期間，將從時間點t3至時間點t4為止之間作為第三期間，將從時間點t4至時間點t5為止的期間作為第四期間時，使各期間持續以下時間。
‧第四期間 12秒
第一期間中，將從第一載流氣體供給部供給至儲存部的氬氣流量設定為100sccm，前述儲存部儲存有經加熱至37℃的三乙基鋁。第二期間中，將從第一載流氣體供給部供給至第一配管的氬氣流量設定為300sccm來繞過儲存部，同時開放第一配管中用以排氣的閥。第三期間中，將從還原氣體供給部供給至真空槽的氫氣流量設定為500sccm。在從第一期間至第三期間為止，將從第二載流氣體供給部供給至真空槽的氬氣流量設定為3400sccm，而在第四期間中設定為3800sccm。
接著，從第一期間至第四期間為止重複進行100次循環，藉此在成膜對象的表面上形成碳化鋁膜。藉此得到試驗例1的晶圓。
[試驗例2]
準備由矽基板、熱氧化膜及碳化鈦鋁膜所構成的成膜對象。換言之，準備成膜對象，其包含由具有導電性的碳化鈦鋁所形成之表面。另外，碳化鈦鋁膜，係使用ALD法形成，將循環數設為10。接著，以與試驗例1相同的條件，在成膜對象的表面上形成碳化鋁膜。藉此，得到試驗例2的晶圓。
[試驗例3]
準備由矽基板、熱氧化膜及碳化鈦鋁膜所構成的成膜對象，藉此得到試驗例3的晶圓。另外，試驗例3的成膜對象中的碳化鈦鋁膜，係將循環數設為20，除此之外，以與試驗例2相同的條件形成。
[評估]
針對從試驗例1至試驗例3的晶圓，使用XRF((股)RIGAKU製，AZX400)分別測定鋁原子的強度。
如第四圖所示，可認為試驗例1中的強度為2.21kcps、試驗例2中的強度為32.89kcps、試驗例3中的強度為11.40kcps。亦即，可認為源自試驗例1之碳化鋁膜的鋁原子的強度為2.21kcps。又，可認為源自試驗例2的碳化鋁膜之鋁原子的強度，係在從試驗例2之強度減去試驗例3之強度的強度以上，故確認其在21.49kcps以上、小於32.89kcps。
根據這樣的結果，可以說試驗例2中的碳化鋁膜的成膜量大於試驗例1中的碳化鋁膜的成膜量。因此，當成膜對象的表面係具有導電性的表面，則相較於具有絕緣性的表面，可以說碳化鋁膜的成膜量會變大，換言之，可以說能夠縮短在表面形成碳化鋁膜的時間。
[鋁原子的含有率]
[試驗例4]
除了變更以下的點之外，以與試驗例2相同的條件，製作試驗例4的晶圓。亦即，將成膜材料的溫度設定為46.5℃，準備由矽基板、熱氧化膜及氮化鈦膜所構成的成膜對象，經形成碳化鋁膜之後，在碳化鋁膜上形成氮化鈦膜。
[評估]
上述試驗例4的晶圓中，使用XPS法測量晶圓的厚度方向中的原子濃度(原子%)。
如第五圖所示，在濺鍍時間15分至30分之間，鋁原子的濃度與碳原子的濃度幾乎保持定值，故可將濺鍍時間15分至30分之間的原子濃度視為碳化鋁膜的原子濃度。
在碳化鋁膜中，可認為鋁原子的濃度中，最大值為56.36原子%，最小值為53.68原子%，平均值為54.84原子%。又，在碳化鋁膜中，可認為碳原子 的濃度中，最大值為43.11原子%，最小值為41.50原子%，平均值為42.17原子%。如此，碳化鋁膜中的鋁原子的數量與碳原子的數量為54.84：42.17，亦即約4：3，若根據試驗例4的成膜方法，可認為形成具有化學計量之組成的碳化鋁膜。
如此，若根據用以形成試驗例4之晶圓的碳化鋁膜的形成方法，可認為能形成鋁原子的含有率在20原子%以上，且50原子%以上的碳化鋁膜。
[階差被覆性]
參照第六圖至第八圖，說明碳化鋁膜之厚度中的均勻性。另外，第六圖至第八圖，係使用穿透式電子顯微鏡(TEM)拍攝試驗例5之晶圓的一部分的TEM影像。
[試驗例5]
除了變更以下的點之外，以與試驗例2相同的條件製作試驗例5的晶圓。
亦即，如第六圖所示，在矽基板上形成直徑130nm至180nm、深度500nm的複數凹部H，接著，形成氮化矽膜。接著，藉由在氮化矽膜上形成氮化鈦膜，準備成膜對象。在成膜對象的表面上形成碳化鋁膜後，於碳化鋁膜之上形成氮化鈦膜。另外，以下參照的第七圖，係拍攝第六圖中之區域A的TEM影像，第八圖係拍攝第六圖中之區域B的TEM影像。
[評估]
如第七圖所示，在碳化鋁膜之中，於區域A所包含之部分中經測量厚度T，可認為最小值為4.79nm，最大值為5.04nm，從該等算出的平均值為4.92nm。
如第八圖所示，形成於凹部H底部的碳化鋁膜的一部分，且於區域B所包含的部分中經測量厚度T時，可認為最小值為4.02nm，最大值為4.53nm，從該等算出的平均值為4.28nm。
亦即，將成膜對象表面中的階差被覆性設為100%時，可認為凹部H底部中的階差被覆性為87.0%。如此，根據碳化鋁膜的形成方法，可認為能形成階差被覆性高的碳化鋁膜。換言之，根據碳化鋁膜的形成方法，即使成膜對象的表面為具有階差的面，亦可認為能形成膜厚中的均勻性高的碳化鋁膜。
如以上說明，根據薄膜之形成方法中的第一實施態樣，可得到以下列舉的效果。
(1)可在成膜對象S的表面Sa上形成包含20原子%以上之鋁原子的碳化鋁膜。
(2)藉由成膜材料M含氫，相較於成膜材料M包含烴基而取代氫，於成膜對象S的表面Sa形成的碳化鋁膜中，碳原子變得更不易過剩。因此，碳化鋁膜所具有的比電阻值容易降低。
(3)碳化鋁膜所包含的鋁原子必須恰為指定量的情況，相較於形成鋁原子濃度較低的膜作為碳化鋁膜的情況，即使碳化鋁膜的厚度較薄，碳化鋁膜亦可包含指定量的鋁原子。
(4)因為藉由對表面Sa交互供給成膜材料M與使成膜材料M還原的氫氣而形成碳化鋁膜，即使表面Sa為凹凸面，亦可抑制碳化鋁膜的厚度在表面Sa中互相不同的多個部位之間產生差值。
(5)藉由在具有導電性的表面Sa上形成碳化鋁膜，相較於在具有絕緣性的表面上形成碳化鋁膜的情況，可縮短在成膜對象S的表面Sa上到形成碳化鋁膜為止所需的時間。
另外，上述第一實施態樣可如下述適當變更而據以實施。
．第二工序中，亦可藉由從還原氣體與還原氣體的載流氣體產生電漿，而將含氫的活性種供給至成膜對象S，來代替進行成膜對象S之加熱。此情況中，ALD 裝置10亦可具備用以從還原氣體與載流氣體產生電漿的電漿產生部。另外，第二工序中，亦可雙方面進行成膜對象S的加熱與電漿的產生，而對於成膜對象S供給活性種。
．形成成膜對象S的表面Sa的材料，不限於上述氮化鈦及碳化鈦鋁，亦可為以該等為準的具有導電性之材料。即使是這樣的構成，相較於成膜對象S的表面Sa為具有絕緣性的構成，仍可縮短形成碳化鋁膜所需的時間。
．成膜對象S的表面Sa亦可不具有導電性。亦即，碳化鋁膜的形成方法中，亦可不包含形成具有導電性之成膜對象S的表面Sa的工序以作為在形成碳化鋁膜之前的工序。即使是這種構成，仍可在成膜對象S的表面Sa上形成碳化鋁膜。
．成膜對象S，並不限於包含凹凸面的成膜對象作為表面Sa，亦可使用包含平坦面的成膜對象作為表面Sa。即使是這種構成，仍可在成膜對象S的表面Sa形成碳化鋁膜。
．碳化鋁膜所包含的鋁原子的濃度，只要在20原子%以上，亦可小於50原子%。即使是碳化鋁膜所包含的鋁原子的濃度小於50原子%的情況，仍可對成膜對象S的表面Sa形成碳化鋁膜。
．試驗例中，說明使用三乙基鋁作為成膜材料M的例子。但並不僅限於此，即使成膜材料M為上述Al(CxH2x+1)3、Al(CxH2x+1)2H及Al(CxH2x+1)2Cl所包含的三甲基鋁以外的任何物質，仍可與使用三乙基鋁的情況相同地形成碳化鋁膜。
．載流氣體不限於上述氬氣，亦可例如為其他稀有氣體等。亦即，載流氣體只要係不會與成膜材料M及還原氣體反應，而可將該等供給至真空槽11的氣體即可。
．含氫的還原氣體，不限於上述氫氣，亦可為聯胺(H2NNH2)及以烷基(CnH2n+1)取代聯胺所具有之氫原子的有機聯胺。有機聯胺之中，將1個氫原子取代為烷基的有機聯胺，可列舉例如：甲基聯胺(N2H3(CH3))及第三丁基聯胺(N2H3(C4H9))。
將2個氫原子取代為烷基的有機聯胺，可列舉例如非對稱二甲基聯胺(N2H2(CH3)2)。將3個氫原子取代為烷基的有機聯胺，可列舉例如三甲基聯胺(N2H(CH3)3)。
另外，還原氣體，亦可包含上述氫氣、聯胺及多種有機聯胺之中的2個以上。
．第一狀態，亦即從時間點t1至時間點t2為止之間，亦可將與成膜材料M不同的第二成膜材料與成膜材料M一起供給至成膜對象S。此情況中，成膜材料M為第一成膜材料的一例。第二成膜材料為包含鋁的物質，其係從1-甲基吡咯啶鋁烷(H3Al：N(CH3)(CH2)4)、三甲胺氫化硼鋁烷(AlH2(BH4)：N(CH3)3)及異丙氧化二甲基鋁((CH3)2Al(OC3H7))所構成之群組中選擇的任一者。
此處，成膜對象S的表面Sa之中，成膜材料M所附著的部分中，一方面藉由成膜材料M的還原反應產生碳化鋁，而第二成膜材料所附著的部分中，則藉由第二成膜材料的還原反應產生鋁。換言之，第二成膜材料所附著的部分中，鋁濃度變高。因此，相較於僅使用成膜材料M形成碳化鋁膜時，碳化鋁膜中的鋁原子濃度提高。
另外，使用三甲胺氫化硼鋁烷作為第二成膜材料時，碳化鋁膜中可能會含硼。碳化鋁膜中的硼的濃度宜為5原子%以下，更宜為1原子%以下。碳化鋁膜中的硼的濃度，與上述氯的濃度相同，可藉由形成碳化鋁膜時的成膜對象S的溫度而控制。因此，在使用三甲胺氫化硼鋁烷作為第二成膜材料時，宜係以使碳化鋁膜中的硼濃度成為5原子%以下的成膜對象S的溫度形成碳化鋁膜。
這種構成中，第一狀態，亦即從時間點t1至時間點t2為止之間，係對成膜對象S一起供給成膜材料M與第二成膜材料與載流氣體的狀態；第二狀態，亦即從時間點t2至時間點t3為止之間，係從第一狀態中將供給成膜材料M與供給第二成膜材料兩者去除的狀態。
藉由這種構成，可得到以下記載的效果。
(6)成膜對象S的表面Sa之中，第二成膜材料所附著的部分中，相較於成膜材料M所附著的部分，鋁濃度提高。因此，碳化鋁膜的整體中鋁濃度提高。
．用以形成碳化鋁膜的循環中，上述保持第一狀態的期間、保持第二狀態的期間、保持第三狀態的期間及保持第四狀態的期間為一例。在形成鋁原子含有率在20原子%以上之碳化鋁膜的可能範圍內，亦可適當變更保持各狀態的期間。另外，將保持第三狀態及第四狀態的期間設為0的情況，亦即，省略第三狀態及第四狀態的情況中，仍可認為會形成鋁原子的含有率在20原子%以上的碳化鋁膜。因此，由第三狀態與第四狀態構成的第二工序亦可割捨。惟，從藉由包含第三狀態與第四狀態之方法所形成的碳化鋁膜可形成具有更高膜密度的碳化鋁膜的觀點以及成膜速度更快的觀點來看，在薄膜之形成方法中，宜將第三狀態及第四狀態設置成洽為指定期間。
[第二實施態樣]
說明第二實施態樣，其係將薄膜之形成方法具體化而作為碳化鋁膜之形成方法。第二實施態樣，相較於第一實施態樣，在形成碳化鋁膜期間中使用2種成膜材料此點上有所不同。因此，以下詳細說明這樣的相異點，而省略與第一實施態樣共通之事項相關的說明。
[碳化鋁膜的形成方法]
本實施態樣的碳化鋁膜的形成方法，更包含第三工序，其係從第五狀態變成第六狀態；第五狀態，係將包含鋁的第二成膜材料與第二成膜材料的載流氣體供給至成膜對象S，而使第二成膜材料附著於成膜對象S；第六狀態，係從第五狀態中將供給第二成膜材料去除。
第二成膜材料，係從1-甲基吡咯啶鋁烷、三甲胺氫化硼鋁烷及異丙氧化二甲基鋁所構成之群組中選擇的任一者。第二成膜材料的載流氣體為例如氬氣。
碳化鋁膜的形成方法，包含交互重複第三工序與上述第二工序的狀態。
更詳細而言，如上所述，碳化鋁膜的形成方法，係由複數的循環構成，所有的循環之中，一部分的循環係由第一工序與第二工序所構成的第一循環，其餘的循環係由第三工序與第二工序所構成的第二循環。所有的循環中，皆包含重複第一循環的狀態與重複第二循環的狀態。
另外，所有的循環中，重複第二循環的狀態，可從最初的循環開始，亦可在所有循環的途中開始，且亦可結束，亦可包含最後的循環。又，重複第二循環的狀態，在所有的循環之中亦可包含2次以上。在所有循環數為數十循 環時，第二循環的次數宜為小於10左右。重複第二循環的期間，可形成鋁膜，其係鋁濃度比以重複第一循環所形成之碳化鋁膜還高的膜。
第二循環中供給各氣體的時間點，可與第一循環中供給各氣體的時間點相同。亦即，第二循環中供給各氣體的時間點，除了在先前參照之第二圖中的時間點t1至時間點t2中，將第二成膜材料供給至真空槽11以外，可與第一循環相同。此情況中，從時間點t1至時間點t2為止之間為第五狀態，從時間點t2至時間點t3為止之間為第六狀態。又，從時間點t3至時間點t4為止之間為上述第三狀態，從時間點t4至時間點t5為止之間為上述第四狀態。
根據以上說明之薄膜之形成方法中的第二實施態樣，除了上述(1)至(5)的效果以外，更可得到以下記載的效果。
(7)重複第一循環的期間，形成碳化鋁膜，重複第二循環的期間，形成鋁濃度高於碳化鋁膜的膜。因此，藉由重複第一循環與第二循環所形成的碳化鋁膜，相較於僅重複第一循環所形成的碳化鋁膜，碳化鋁膜中的鋁濃度提高。
另外，上述第二實施態樣，可以下述方式適當變更而據以實施。
．第二循環中持續第五狀態的期間，可為與第一循環中持續第一狀態的期間不同的長度；第二循環中持續第六狀態的期間，可為與第一循環中持續第二狀態的期間不同的長度。
．第二循環中持續第三狀態的期間，可為與第一循環中持續第三狀態的期間不同的長度，第二循環中持續第四狀態的期間，可為與第一循環中持續第四狀態的期間不同的長度。
．形成1個碳化鋁膜的期間，只要進行第三工序1次以上即可。藉此，僅進行第三工序的部分，相較於僅藉由第一工序與第二工序形成的碳化鋁膜，可形成鋁濃度提高的碳化鋁膜。
藉由這種構成，可得到以下記載的效果。
(8)根據第三工序，可形成鋁濃度比重複第一工序的期間所形成之碳化鋁膜還高的膜。因此，相較於僅重複第一工序以形成碳化鋁膜的情況，可提高碳化鋁膜中的鋁濃度。
．碳化鋁膜的形成方法中，亦可包含僅重複第三工序的狀態，來代替交互重複第三工序與第二工序的狀態。藉由這種構成，可得到以下記載的效果。
(9)重複第三工序的部分，可在碳化鋁膜中，增加鋁濃度比藉由重複第一工序所形成之碳化鋁膜還高的膜所占的比例，而可提高碳化鋁膜中的鋁濃度。

Claims (11)

  1. 一種薄膜之形成方法，其係包含第一工序的薄膜之形成方法，其中該第一工序，係將成膜對象的溫度設為200℃以上並且從第一狀態變成第二狀態；該第一狀態，係將包含鋁與碳的成膜材料與該成膜材料的載流氣體供給至該成膜對象，而使該成膜材料附著於該成膜對象；該第二狀態，係從該第一狀態中將供給該成膜材料去除，其中該成膜材料，係從Al(C xH 2x+1) 3、Al(C xH 2x+1) 2H及Al(C xH 2x+1) 2Cl所構成的群組之中選擇的任一者，各通式中的X為1以上的整數；該薄膜之形成方法，藉由包含重覆該第一工序的狀態，可在該成膜對象的表面上形成鋁原子的含有率在20原子%以上的碳化鋁膜。
  2. 如申請專利範圍第1項之薄膜之形成方法，其中更包含第二工序，其係從第三狀態變成第四狀態；該第三狀態，係將藉由激發含氫的還原氣體所產生的含氫的活性種與該還原氣體的載流氣體供給至該成膜對象，使該成膜材料還原；該第四狀態，係從該第三狀態將供給該還原氣體去除；並且包含交互地重複該第一工序與該第二工序的狀態。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之薄膜之形成方法，其中該成膜材料為從二甲基氫化鋁及二乙基氫化鋁所構成之群組中選擇的任一者。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之薄膜之形成方法，其中該碳化鋁膜的形成方法中，將配置有該成膜對象的真空槽內的壓力設為50Pa以上1000Pa以下，且將該成膜對象的溫度設為200℃以上500℃以下，藉此形成該碳化鋁膜，來讓該碳化鋁膜中的鋁原子的含有率在50原子%以上。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之薄膜之形成方法，其中該成膜對象的該表面為凹凸面。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之薄膜之形成方法，其中在該第一工序之前包含形成工序，其係形成具有導電性的該表面作為該成膜對象的該表面。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之薄膜之形成方法，其中，該成膜材料為第一成膜材料；更包含第三工序；該第三工序，係將該成膜對象的溫度設為200℃以上，並且從第五狀態變成第六狀態；該第五狀態，係將包含鋁的第二成膜材料與該第二成膜材料的載流氣體供給至該成膜對象，而使該第二成膜材料附著於該成膜對象；該第六狀態，係從該第五狀態將供給該第二成膜材料去除；該第二成膜材料係從1-甲基吡咯啶鋁烷、三甲胺氫化硼鋁烷及異丙氧化二甲基鋁所構成之群組中選擇的任一者。
  8. 如申請專利範圍第7項之薄膜之形成方法，其中包含重複該第三工序的狀態。
  9. 如申請專利範圍第1或2項之薄膜之形成方法，其中該成膜材料為第一成膜材料；該第一狀態，係更將包含鋁的第二成膜材料供給至該成膜對象而使該第二成膜材料附著於該成膜對象的狀態；該第二狀態，係從該第一狀態將供給該第一成膜材料及該第二成膜材料去除的狀態；該第二成膜材料係從1-甲基吡咯啶鋁烷、三甲胺氫化硼鋁烷及異丙氧化二甲基鋁所構成之群組中選擇的任一者。
  10. 如申請專利範圍第2項之薄膜之形成方法，其中該還原氣體為氫氣、聯胺及有機聯胺之中的至少1者。
  11. 如申請專利範圍第2項之薄膜之形成方法，其中該第三狀態中，藉由將該還原氣體與該載流氣體供給至經加熱之該成膜對象，或是將從該還原氣體與該載流氣體產生的電漿供給至該成膜對象，而將該含氫的活性種供給至該成膜對象。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3795714A1 (en) * 2019-09-17 2021-03-24 Basf Se Process for the generation of aluminum-containing films
US11770986B2 (en) 2021-04-22 2023-09-26 International Business Machines Corporation Etch-resistant doped scavenging carbide electrodes

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2640760A (en) * 1952-01-16 1953-06-02 Pauline Bailey Heim Method of producing aluminum carbide
FI119941B (fi) 1999-10-15 2009-05-15 Asm Int Menetelmä nanolaminaattien valmistamiseksi
US20040129212A1 (en) 2002-05-20 2004-07-08 Gadgil Pradad N. Apparatus and method for delivery of reactive chemical precursors to the surface to be treated
KR100640550B1 (ko) 2005-01-26 2006-10-31 주식회사 아이피에스 플라즈마 ａｌｄ 박막증착방법
US8993055B2 (en) 2005-10-27 2015-03-31 Asm International N.V. Enhanced thin film deposition
US8268409B2 (en) * 2006-10-25 2012-09-18 Asm America, Inc. Plasma-enhanced deposition of metal carbide films
US7611751B2 (en) * 2006-11-01 2009-11-03 Asm America, Inc. Vapor deposition of metal carbide films
US8013401B2 (en) * 2007-03-15 2011-09-06 Intel Corporation Selectively depositing aluminum in a replacement metal gate process
JP5551681B2 (ja) * 2008-04-16 2014-07-16 エーエスエム アメリカ インコーポレイテッド アルミニウム炭化水素化合物を使用する金属炭化物膜の原子層堆積
TWI536451B (zh) * 2010-04-26 2016-06-01 應用材料股份有限公司 使用具金屬系前驅物之化學氣相沉積與原子層沉積製程之ｎ型金氧半導體金屬閘極材料、製造方法及設備
JP5957179B2 (ja) * 2011-01-28 2016-07-27 ソウル バイオシス カンパニー リミテッドＳｅｏｕｌ Ｖｉｏｓｙｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 炭化アルミニウム薄膜、炭化アルミニウム薄膜を形成した半導体基板及びそれらの製造方法
WO2013043507A1 (en) * 2011-09-23 2013-03-28 Applied Materials, Inc. Metal-aluminum alloy films from metal pcai precursors and aluminum precursors
WO2013043501A1 (en) * 2011-09-23 2013-03-28 Applied Materials, Inc. Metal-aluminum alloy films from metal amidinate precursors and aluminum precursors
JP2013098214A (ja) 2011-10-28 2013-05-20 Elpida Memory Inc 半導体装置及びその製造方法
US9187511B2 (en) * 2012-05-01 2015-11-17 L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Titanium-aluminum alloy deposition with titanium-tetrahydroaluminate bimetallic molecules
TW201814080A (zh) * 2012-10-23 2018-04-16 美商．應用材料股份有限公司 包含具高鋁含量的鋁合金之膜的沉積
US8841182B1 (en) * 2013-03-14 2014-09-23 Asm Ip Holding B.V. Silane and borane treatments for titanium carbide films
JP2016046414A (ja) 2014-08-25 2016-04-04 マイクロン テクノロジー， インク． 半導体装置の製造方法
US10458018B2 (en) 2015-06-26 2019-10-29 Asm Ip Holding B.V. Structures including metal carbide material, devices including the structures, and methods of forming same
KR102358566B1 (ko) 2015-08-04 2022-02-04 삼성전자주식회사 물질막 형성 방법
US10643904B2 (en) * 2016-11-01 2020-05-05 Asm Ip Holdings B.V. Methods for forming a semiconductor device and related semiconductor device structures
US10529815B2 (en) * 2017-10-31 2020-01-07 International Business Machines Corporation Conformal replacement gate electrode for short channel devices

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