TWI309855B - Method of depositing ge-sb-te thin film - Google Patents

Description

13098§^ifd〇c 九、發明說明： 【發明所屬之技街領域】 —本4明疋有關於―種製造用於通過變化相位來存儲 資料的相變隨機存取記憶體（PRAM)糾法，且特別是 有關於-種沈積為相變材料的硫觀物的方法。 【先前技術】 使用黾阻依賴於非晶/結晶態而變化的相變材 料’且所述相變材料可為包含錯（Ge)、録（sb)和碌 的硫族=(GST或Ge_Sb_Te ;下文被稱為Gem)。 通過力二或冷卻將此相變材料變化為非晶態或結晶態。相 變材料的電阻在非晶態時較高，而在結晶 ^ 由電阻變化來識別。為了生“ 職嶋料Ge_W材^ 然而，當Ge-Sb_Te.薄膜由賤鍍方法形成時，Ge、sb 和Te的成分很難得㈣整，且階梯覆蓋 【發明内容】 良的。

，此丄本發明的目的在於提供沈積Ge_H 法，，、可容易地調整Ge、Sb和Te的^ 、、 梯覆蓋。 料刀且財極好的階 =貫現上述目的’提供’沈積Ge_Sb_T ^ ^ ^ Ge-Sb-Te 〇e ；"； 中任-者的第—前驅體、包含Ge、 0 e 二前驅體和包含Ge、We中其他—者的; I309S5^ifd〇c 入(feed)安裝晶片的反應室中並從反應室中淨化(purge)，且 在晶片上沈積Ge-Sb-Te薄膜；和反應氣體饋入步驟，在饋 入第一到第三前驅體中的任一者時饋入反應氣體。所述方 法可進一步包含通過重複Ge-Sb-Te薄膜形成步驟而調整 形成的膜的厚度的步驟。 在淨化第一到第三前驅體中的任一者時可饋入反應氣 體。在饋入反應氣體時可將電漿施加到反應室中。 當施加電漿時，通過依次執行下列步驟來執行所述 Ge-Sb-Te薄膜形成步驟：饋入第一前驅體的饋入步驟；淨 化第一前驅體的淨化步驟；饋入第二前驅體的饋入步驟； 淨化第二前驅體的淨化步驟；饋入第三前驅體的饋入步 驟；淨化第三前驅體的淨化步驟；再次饋入第二前驅體的 饋入步驟；和再次淨化第二前驅體的淨化步驟，第一前驅 體包含Ge，第二前驅體包含Te，且第三前驅體包含Sb。 在本發明中，可通過依次執行下列步驟來執行 Ge-Sb-Te薄膜形成步驟：饋入第一前驅體的饋入步驟；淨 化第一前驅體的淨化步驟；饋入第二前驅體的饋入步驟； 淨化第二前驅體的淨化步驟；饋入第三前驅體的饋入步 驟；和淨化第三前驅體的淨化步驟。 通過依次執行下列步驟來執行Ge-Sb-Te薄膜形成步 驟：同時饋入第一前驅體和第二前驅體的饋入步驟；同時 淨化第一前驅體和第二前驅體的淨化步驟；同時饋入第二 前驅體和第三前驅體的饋入步驟；和同時淨化第二前驅體 和第三前驅體的淨化步驟。 6 I309855pifd〇c 或者’可通過依次執行下列步驟來 形成步驟：同時饋入第-到第三前薄膜 時淨化第一到第三前驅體的淨化步驟。、貝，和同 在上述Ge-Sb-Te薄膜形成步驟中，可 p 第三前驅體的蒸汽壓力和溫度或在蒗、士 、凋玉弟一到 狀能下喟敕用於笋入笼 “'、/飞反力和溫度固定的 狀心下5周整用於饋入弟-到第三前驅 (carrier gas)的量來調整Ge_Sb_T薄 3或載軋 —丄。, 寻傾1的兀素的成分。 在本唤明中，反應氣體可為選自_ 組的至少一者或選自由H 自由H2和NH3構成的 梓Μ·々 ^目由2和ΝΗ3構成的組的至少-去盘 月十氣體的混合物。更具體地說，當 體是選自由H2、NH^He構成的聚時，反應氣 ，广和He構成的組的至少—者與惰性== 可在歡到觀的 了在〇·1托到100托的範圍内。 易僅他目的'_ 口優點能更明顯 下。t特舉貫施例，並配合所附圖式，作詳細說明如 【實施方式】 熱處理法 執行示一個薄膜沈積裝置的配置圖，所述裝置能 據^發明第-到第六實施例的沈積一薄： 裝置处勒/圖2是繪不另一薄膜沈積裝置的配置圖，所述 又置月b執行根據本發 一 山奋 薄膜的方法。 弟到弟八只轭例的沈積Ge-Sb-Te !3〇9ttd〇c 在根據本發明沈積Ge-Sb-Te薄膜的方法中，晶片…安 ^在反應室10中的晶片塊12上，且包含Ge、处和化中任一 者的第-前驅體、包含(^、％和財另„者的第二前驅體 和包含Ge、Sb和Te中其他-者的第三前驅體被饋入反應室 1〇中並從反應室U)中淨化，由此在晶片w上沈積Ge_sb_Te 缚膜。當第-到第三前驅體中的至少一者被饋入時，反應 氣體被饋入反應室10中。 在本發明貝此例中’ Ge(C4H9)3H (氫化三異丁基鍺） 用作為包含Ge的别驅體，Sb(C3H7)3 (三異丙基録）用作為 包含Sb的前驅體’且Te(C4H?)(二異丙基碑）用作為包含 Te的如驅體。作為用於仗反應室1 〇淨化第一到第三前驅體 的惰性氣體，可使用1^2、Ar和He。 用於沈積Ge_SI>Te薄膜的反應室包含噴頭11和晶 片塊12，所述喷頭11提供於所述反應室中以噴射第一到 第三前驅體和惰性氣體’且所述晶片塊12提供在喷頭11 下方以便將晶片w安裝於其上。此時，反應室1〇可具有 連接到喷頭11的三條氣體管線’以便單獨引入第一到第三 前驅體（如圖1所示）；或具有一條氣體管線’通過其引入 所有第一到第三前驅體（如圖2所示）。儘管未繪示，反應 室10可進〆夕包含抽氣擋板(pumping baffle)，其提供在晶 片塊12的外圓周上以平滑地且均勻地抽吸前驅體、惰性氣 體和反應副產品，或可進一步包含一用於將惰性氣體噴射 到喷頭11的外圓周以形成惰性氣體簾幕(curtain)的工具。 所述沈積Ge-Sb-Te薄膜的方法在以下狀惡中執行：反 8 I30985^ifd〇〇 應室10的溫度在200°C到700°C的範圍内；且其壓力在 0.1托到100托的範圍内。此時，晶片塊12由安裝於其中 的加熱體12a在20°C到700°C範圍内加熱。 下文，將使用圖1和圖2繪示的薄膜沈積裝置來詳細 描述根據本發明的沈積Ge-Sb-Te薄膜的方法。 第一實施例 首先，圖3是繪示根據本發明第一實施例的沈積 Ge-Sb-Te薄膜的方法的流程圖。 • 參考圖3，根據本發明第一實施例的沈積Ge-Sb-Te薄 膜的方法包含：Ge-Sb-Te薄膜形成步驟S20,其將包含Ge、 Sb和Te中任一者的第一前驅體、包含Ge、Sb和Te中另 一者的第二前驅體和包含Ge、Sb和Te中其他一者的第三 前驅體饋入反應室10並從反應室10中淨化，在反應室10 中晶片w經安裝以在晶片w上沈積Ge-Sb-Te薄膜；反應 氣體饋入步驟S10，其在饋入和淨化第一到第三前驅體時 將反應氣體饋入反應室10中；以及通過重複Ge-Sb-Te薄 φ 膜形成步驟S20而調整形成的膜的厚度的步驟。 首先，在反應氣體饋入步驟S10中，選自由h2和nh3 構成的組中的至少一者被饋入作為反應氣體。可僅饋入反 應氣體，或可饋入惰性氣體和反應氣體的混合物。反應氣 體與引入反應室10中的第一到第三前驅體反應，以在反應 室10中在晶片w上沈積Ge-Sb-Te薄膜。 此時，當H2用作為反應氣體時，H2被熱分解，且H+ 離子與前驅體反應。當NH3用作反應氣體時，NH3被分解 9 130985?§ifd〇c (NH3 —NH2- + H+)，且與前驅體反應。此時，NH3可與 H2和Ar或Ar —起使用。NH3用於移除包含前驅體中含有 的雜質C (碳），且通過根據反應條件將N留在Ge-Sb-Te 薄膜中來改進電性能（例如實際裝置操作時的低操作電 壓）。 在Ge-Sb-Te薄膜形成步驟S20中，第一到第三前驅體 與惰性氣體混合，以便平滑地饋入反應室10中。或者，可 根據條件僅將汽化的前驅體饋入反應室10中。現將詳細描 述Ge-Sb-Te薄膜形成步驟S20。 如圖3所示，通過依次執行下列步驟來執行Ge-Sb-Te 薄膜形成步驟S20 :饋入步驟S21，在時間tl期間將第一 前驅體饋入反應室10中；淨化步驟S22，在時間t2期間 使用惰性氣體淨化第一前驅體；饋入步驟S23，在時間t3 期間饋入第二前驅體；淨化步驟S24，在時間t4期間使用 惰性氣體淨化第二前驅體；饋入步驟S25，在時間t5期間 饋入第三前驅體；以及淨化步驟S26，在時間t6期間使用 惰性氣體淨化第三前驅體。 此時，可通過調整第一到第三前驅體的蒸汽壓力和溫 度或在蒸汽壓力和溫度固定的狀態下調整用於饋入第一到 弟二前驅體的時間tl、t3和t5或載氣的里來調整Ge-Sb-Te 薄膜的元素的成分。 例如，通過增加或降低第一前驅體的溫度以調整蒸汽 壓力或在第一前驅體的蒸汽壓力和溫度固定的狀態下調整 饋入時間tl或載氣的量來調整饋入反應室10的第一前驅 10 I309S54ifd〇〇 體的量。通過增加或降低第二前驅體的溫度以調整蒸汽壓 力或在第二前驅體的蒸汽壓力和溫度固定的狀態下調整饋 入時間t3或載氣的量來調整饋入反應室10的第二前驅體 的量。通過增加或降低第三前驅體的溫度以調整蒸汽壓力 或在第三前驅體的蒸汽壓力和溫度固定的狀態下調整饋入 時間t5或載氣的量來調整饋入反應室10的第三前驅體的 量。通過調整Ge-Sb-Te薄膜的元素的成分，能夠實現適於 裝置的特定電阻。用於淨化第一到第三前驅體的淨化時間 t2、t4和t6優選地為10秒或更少。 重複在時間tl到t6期間内執行的Ge-Sb-Te薄膜形成 步驟20若干次以調整形成膜的厚度。 第二實施例 圖4是繪示根據本發明第二實施例的沈積Ge-Sb-Te 薄膜的方法的流程圖。 參考圖4，根據本發明第二實施例的沈積Ge-Sb-Te薄 膜的方法包含：Ge-Sb-Te薄膜形成步驟S120，其將包含 Ge、Sb和Te中任一者的第一前驅體、包含Ge、Sb和Te 中另一者的第二前驅體和包含Ge、Sb和Te中其他一者的 第三前驅體饋入反應室10並從反應室10中淨化，在反應 室10中晶片w經安裝以在晶片w上沈積Ge-Sb-Te薄膜， 反應氣體饋入步驟S10，其在饋入和淨化第一到第三前驅 體時將反應氣體饋入反應室10中；以及通過重複Oe-Sb-Te 薄膜形成步驟S120而調整形成的膜的厚度的步驟。 如圖4所示，通過依次執行以下步驟來執行Ge-Sb-Te 11 I309^ifdoc 薄膜形成步驟S120 :饋入步驟S121，在時間tl期間内同 時饋入第一前驅體和第二前驅體；淨化步驟S122，在時間 t2期間内使用惰性氣體同時淨化第一前驅體和第二前驅 體；饋入步驟S123，在時間t3期間内同時饋入第二前驅 體和第三前驅體；以及淨化步驟S124，在時間t4期間内 使用惰性氣體同時淨化第二前驅體和第三前驅體。 此時，與在第一實施例的Ge-Sb-Te薄膜形成步驟S20 中相似，可通過調整第一到第三前驅體的蒸汽壓力和溫度 或在蒸汽壓力和溫度固定的狀態中調整用於饋入第一和第 二前驅體的時間tl和用於饋入第二和第三前驅體的時間t3 或載氣的量來調整Ge-Sb-Te薄膜的元素的成分。用於淨化 第一和第二前驅體的時間t2和用於淨化第二和第三前驅 體的時間t4優選地為10秒或更少。 在本實施例中，由於同時饋入和淨化第一前驅體和第 二前驅體且同時饋入和淨化第二前驅體和第三前驅體，因 而縮短了總處理時間。其他的類似於第一實施例，因此將 省略其描述。 第三實施例 圖5是繪示根據本發明第三實施例的沈積Ge-Sb-Te 薄膜的方法的流程圖。 參考圖5，根據本發明第三實施例的沈積Ge-Sb-Te薄 膜的方法包含：Ge-Sb-Te薄膜形成步驟S220，其將包含 Ge、Sb和Te中任一者的第一前驅體、包含Ge、Sb和Te 中另一者的第二前驅體和包含Ge、Sb和Te中其他一者的 12 1309&55pif.d〇c 第三前驅體饋入反應室10並從反應室10中淨化，在反應 室10中晶片w經安裝以在晶片w上沈積Ge-Sb-Te薄膜； 反應氣體饋入步驟S10，其在饋入和淨化第一到第三前驅 體時將反應氣體饋入反應室10中；以及通過重複Ge-Sb-Te 薄膜形成步驟S220而調整形成的膜的厚度的步驟。 如圖5所示，通過依次執行以下步驟來執行Ge-Sb-Te 薄膜形成步驟S220 :饋入步驟S221，在時間tl期間内同 時將第一前驅體、第二前驅體和第三前驅體饋入反應室10 中；以及淨化步驟S222，在時間t2期間内使用惰性氣體 同時淨化第一前驅體、第二前驅體和第三前驅體。 此時，與在第一實施例的Ge-Sb-Te薄膜形成步驟S20 中相似，可通過調整第一到第三前驅體的蒸汽壓力和溫度 或在蒸汽壓力和溫度固定的狀態中調整用於饋入第一到第 三前驅體的時間tl或載氣的量來調整Ge-Sb-Te薄膜的元 素的成分。用於淨化第一到第三前驅體的時間t2優選地為 10秒或更少。 在本實施例中，由於同時饋入和淨化第一到第三前驅 體，因而可縮短總處理時間。其他的類似於第一實施例， 因此將省略其描述。 第四實施例 圖6是繪示根據本發明第四實施例的沈積Ge-Sb-Te 薄膜的方法的流程圖，第四實施例是第一實施例的變更實 例。 參考圖6，根據本發明第四實施例的沈積Ge-Sb-Te薄 13 I3098&Spifd〇c 膜的方法包含：Ge-Sb-Te薄膜形成步驟S20,其將包含Ge、 Sb和Te中任一者的第一前驅體、包含Ge、Sb和Te中另 一者的第二前驅體和包含Ge、Sb和Te中其他一者的第三 前驅體饋入反應室10並從反應室10中淨化，在反應室10 中晶片w經安裝以在晶片w上沈積Ge-Sb-Te薄膜；反應 氣體饋入步驟S110,其僅在饋入第一到第三前驅體時將反 應氣體饋入反應室10中；以及通過重複Ge-Sb-Te薄膜形 成步驟S20而調整形成的膜的厚度的步驟。 • 本實施例與第一實施例的不同之處在於僅在饋入第一 到第三前驅體的步驟S21、S23和S25中饋入反應氣體， 而不在淨化第一到第三前驅體的步驟S22、S24和S26中 饋入反應氣體。其他的類似於第一實施例，因此將省略其 描述。換句話說，根據本實施例，不連續地在饋入前驅體 的步驟中饋入反應氣體。 第五實施例 圖7是繪示根據本發明第五實施例的沈積Ge-Sb-Te ^ 薄膜的方法的流程圖，第五實施例是第二實施例的變更實 例。 參考圖7，根據本發明第五實施例的沈積Ge-Sb-Te薄 膜的方法包含：Ge-Sb-Te薄膜形成步驟S120，其將包含 Ge、Sb和Te中任一者的第一前驅體、包含Ge、Sb和Te 中另一者的第二前驅體和包含Ge、Sb和Te中其他一者的 第三前驅體饋入反應室10並從反應室10中淨化，在反應 室10中晶片w經安裝以在晶片w上沈積Ge-Sb-Te薄膜； 14 if.doc 反應氣體饋入步驟SI 10,其僅在饋入第一到第三前驅體時 將反應氣體饋入反應室10中；以及通過重複Ge-Sb-Te薄 膜形成步驟S120而調整形成的膜的厚度的步驟。 本實施例與第二實施例的不同之處在於在饋入第一和 第二前驅體的步驟S121和饋入第二和第三前驅體的步驟 S123中饋入反應氣體，而不在淨化第一和第二前驅體的步 驟S122和淨化第二和第三前驅體的步驟S124中饋入反應 氣體。其他的類似於第二實施例，因此將省略其描述。 • 第六實施例 圖8是繪示根據本發明第六實施例的沈積Ge-Sb-Te 薄膜的方法的流程圖，第六實施例是第三實施例的變更實 例。 參考圖8，根據本發明第六實施例的沈積Ge-Sb-Te薄 膜的方法包含：Ge-Sb-Te薄膜形成步驟S220，其將包含 Ge、Sb和Te中任一者的第一前驅體、包含Ge、Sb和Te 中另一者的第二前驅體和包含Ge、Sb和Te中其他一者的 Φ 第三前驅體饋入反應室10並從反應室10中淨化，在反應 室10中晶片w經安裝以在晶片w上沈積Ge-Sb-Te薄膜； 反應氣體饋入步驟S110,其僅在饋入第一到第三前驅體時 將反應氣體饋入反應室10中；以及通過重複Ge-Sb-Te薄 膜形成步驟S220而調整形成的膜的厚度的步驟。 本實施例與第三實施例的不同之處在於在饋入第一到 第三前驅體的步驟S221中饋入反應氣體，而不在淨化第 一到第三前驅體的步驟S222中饋入反應氣體。其他的類 15 if.doc 似於第三實施例，因此將省略其描述。 進一步使用電漿的方法 π圖9和圖10是繪示薄膜沈積裝置的配置圖，所述裝置 I執行根據本發明第七到第十四實施例的沈積Ge_sb-Te 溥月莫的方法。 命 。丨示j逆按电水產生器(plasma generator)13以便 兒桌直接施加到反應室1〇中之外，圖9所示的薄膜沈積裝 置大體上與圖1所示的薄膜沈積裝置相似。此時，施加到 =應至ίο中的電聚具有300至丨】5〇〇 KHz的低頻率和/或 .56 MHz到21.12 MHz的高頻率和5〇到2〇〇〇 w的功 線，以便 中通^條f體管置，其 ge_l在二ί 聚產生器（_te 激進並饋人反應室1G巾之广錢體在反應室Η)外部被 大體=所示的薄膜沈積二：示的薄膜沈積裝置 圖2所示的薄臈沈積 15而用於本發明第七到第十四含遠端電衆產生器 月吴沈積裝置a 于、，為處理法之外佶用带將 第七ltrGeiTe薄媒的方法。 薄 I30985sSpifd〇c 薄膜據本侧七實施例的沈積心純 薄膜白^據本發明第七實施例的沈積Ge-Sb-Te

Ge、Sb和丁e中杯m薄膜形成步驟S2〇，其將包含 中另—去沾势—乂〜者的第一前驅體、包含Ge、Sb和Te 的第：前體以及包含Ge、Sb和Te中其他〆者 應室丁〇1^ 室1G並從反應室1G切化，在反 反應氣體饋入步驟：f :在晶片上沈積Ge_Sb、Te薄膜； 體時將反應氣體铲 ，/、在饋入和洋化第一纠第三前驅 薄膜形成步驟應室1Q中i以及通過重LSb-Te 氣體饋入步驟S2l〇 5周整形成的膜的厚度的步驟。在反應 反應室10中^ 〇中，當饋入反應氣體時將電漿施加到 從由在H,、應 =體^^步驟咖中，在施加電裂的狀態中， 4、NH3和取槿^構成的組中選出的至少—者和從由 現合物被饋人反應6的組中選出的至少—者與憎性氣體的 Ar是惰性氣體，=10中。He可與Ar —起使用。He和 性氣體，且在使用漿時充#不與前驅體反應的惰 反應氣體。H e力= 4充當經離子化以為前驅體減壓的 榜雜到Ge-Sb_Te _中' 的:*二。：似於將雜質。 作時的摔作，。由二A貝的嫌牛低實際裝置操 口而氏勺使用目的和作用與取相反。當混合 I309856Spif.doc H2、He和Ar時，可獲得雜質C的所要濃度。 反應氣體由電漿啟動且與引入反應室10中的第一到 第三前驅體反應，以在反應室10中的晶片W和受熱晶片 w上沈積Ge-Sb-Te薄膜。此時，可由使用圖9所示的薄膜 沈積裝置直接將電漿施加到反應室10中的直接電漿法或 使用圖10所示的薄膜沈積裝置將電漿反應氣體施加到反 應室10中的遠端電漿法來施加電漿。可僅饋入反應氣體， 且可饋入反應氣體和惰性氣體的混合物。 鲁 本實施例與第一實施例的不同之處在於，當饋入反應 氣體時將電漿施加到反應室10中。其他的類似於第一實施 例，因此將省略其描述。由於反應氣體由電漿啟動，因而 可增加沈積速率。 第八實施例 圖12是繪示根據本發明第八實施例的沈積Ge-Sb-Te 薄月莫的方法的流程圖。 參考圖12,根據本發明第八實施例的沈積Ge-Sb-Te φ 薄膜的方法包含：Ge-Sb-Te薄膜形成步驟S120，其將包含 Ge、Sb和Te中任一者的第一前驅體、包含Ge、Sb和Te 中另一者的第二前驅體和包含Ge、Sb和Te中其他一者的 第三前驅體饋入反應室10並從反應室10中淨化，在反應 室10中晶片w經安裝以在晶片上沈積Ge-Sb-Te薄膜；反 應氣體饋入步驟S210,其在饋入和淨化第一到第三前驅體 時將反應氣體饋入反應室10中；以及通過重複Ge-Sb-Te 薄膜形成步驟S120而調整形成的膜的厚度的步驟。在反 18 I30982&5Pifd〇c 應氣體饋入步驟S210中，當饋入反應氣體時 將a 到反應室10中。 ％水&加 本實施例與第二實施例的不同之處在於，當饋入 氣體時將電漿施加到反應室10中。其他的類似於第二每= 例，因此將省略其描述。 貝& 第九實施例 圖13是繪示根據本發明第九實施例的沈 薄膜的方法的流程圖。 一參考圖13，根據本發明第九實施例的沈積Qe_Sb_Te 溥膜的方法包含：Ge-Sb-Te薄膜形成步驟S220，其將包含 Ge、Sb和Te中任一者的第一前驅體、包含&、讥和Te 中另一者的第二前驅體和包含Ge、Sb* Te中其他一者的 第三前驅體饋入反應室丨0並從反應室1〇中淨化，在反應 室ίο中晶片w經安裝以在晶片上沈積Ge_Sb_Te薄膜；反 應氣體饋入步驟S210’其在饋入和淨化第一到第三前驅體 4將反應氣體饋入反應室10中；以及通過重複Ge_sb_Te 4膜形成步驟S220而調整形成的膜的厚度的步驟。在反 應氣體饋入步驟S210中，當饋入反應氣體時將電漿施加 到反應室10中。 本實施例與第三實施例的不同之處在於，當饋入反應 氣體時將電漿施加到反應室1〇中。其他的類似於第三實施 例，因此將省略其描述。 弟十貫施例 圖14疋繪示根據本發明第十實施例的沈積Ge-Sb-Te 19 I309&S5pifdoc 薄膜的方法的流程圖。 參考圖14,根據本發明第十實施例的沈積Ge-Sb-Te 薄膜的方法包含：Ge-Sb-Te薄膜形成步驟S320，其將包含 Ge、Sb和Te中任一者的第一前驅體、包含Ge、Sb和Te 中另一者的第二前驅體和包含Ge、Sb和Te中其他一者的 第三前驅體饋入反應室10並從反應室10中淨化，在反應 室10中晶片w經安裝以在晶片上沈積Ge-Sb-Te薄膜；反 應氣體饋入步驟S210,其在饋入和淨化第一到第三前驅體 時將反應氣體饋入反應室10中；以及通過重複Ge-Sb-Te 薄膜形成步驟S320而調整形成的膜的厚度的步驟。在反 應氣體饋入步驟S210中，當饋入反應氣體時將電漿施加 到反應室10中。 如圖14所示，Ge-Sb-Te薄膜形成步驟S320通過依次 執行下列步驟來執行：饋入步驟S321，在時間tl期間將 第一前驅體饋入反應室10中；淨化步驟S322，在時間t2 期間使用惰性氣體淨化第一前驅體；饋入步驟S323，在時 間t3期間饋入第二前驅體；淨化步驟S324，在時間t4期 間使用惰性氣體淨化第二前驅體；饋入步驟S325，在時間 t5期間饋入第三前驅體；淨化步驟S326，在時間t6期間 使用惰性氣體淨化第三前驅體；饋入步驟S327，在時間t7 期間再次饋入第二前驅體；以及淨化步驟S328，再次使用 惰性氣體淨化第二前驅體。此處，第一前驅體包含Ge，第 二前驅體包含Te，且第三前驅體包含Sb。 此時，與第一實施例相似，可通過調整第一到第三前 20 I3098556Pifd〇c 驅體的蒸汽壓力和溫度或在蒸汽壓力和溫度固定的狀態下 調整用於饋入第一到第三前驅體的時間tl、t3、t5和t7或 載氣的量來調整Ge-Sb-Te薄膜的元素的成分。 第十一實施例 圖15是繪示根據本發明第十一實施例的沈積 Ge-Sb-Te薄膜的方法的流程圖，第十一實施例是第七實施 例的變更實例。 參考圖15,根據本發明第十一實施例的沈積Ge-Sb-Te 薄膜的方法包含：Ge-Sb-Te薄膜形成步驟S20，其將包含 Ge、Sb和Te中任一者的第一前驅體、包含Ge、Sb和Te 中另一者的第二前驅體和包含Ge、Sb和Te中其他一者的 第三前驅體饋入反應室10並從反應室10中淨化，在反應 室10中晶片w經安裝以在晶片w上沈積Ge-Sb-Te薄膜； 反應氣體饋入步驟S310,其僅在饋入第一到第三前驅體時 將反應氣體饋入反應室10中；以及通過重複Ge-Sb-Te薄 膜形成步驟S20而調整形成的膜的厚度的步驟。在反應氣 體饋入步驟S310中，當饋入反應氣體時將電漿施加到反 應室10中。 本實施例與第七實施例的不同之處在於僅在饋入第一 到第三前驅體的步驟S21、S23和S25中饋入反應氣體和 施加電漿。其他的類似於第七實施例，因此將省略其描述。 換句話說，根據本實施例5不連纟買地在饋入反應氣體的步 驟中施加電漿。 第十二實施例 21 I309S55pif.doc 圖16是繪示根據本發明第十二實施例的沈積 Ge-Sb-Te薄膜的方法的流程圖，第十二實施例是第八實施 例的變更實例。 參考圖16,根據本發明第十二實施例的沈積Ge-Sb-Te 薄膜的方法包含：Ge-Sb-Te薄膜形成步驟S120，其將包含 Ge、Sb和Te中任一者的第一前驅體、包含Ge、Sb和Te 中另一者的第二前驅體和包含Ge、Sb和Te中其他一者的 第三前驅體饋入反應室10並從反應室10中淨化，在反應 室10中晶片W經安裝以在晶片W上沈積Ge-Sb-Te薄膜； 反應氣體饋入步驟S310,其僅在饋入第一到第三前驅體時 將反應氣體饋入反應室10中；以及通過重複Ge-Sb-Te薄 膜形成步驟S120而調整形成的膜的厚度的步驟。在反應 氣體饋入步驟S310中，當饋入反應氣體時將電漿施加到 反應室10中。 本實施例與第八實施例的不同之處在於僅在饋入第一 和第二前驅體的步驟S121和饋入第二和第三前驅體的步 驟S123中饋入反應氣體和施加電漿。其他的類似於第八 貫施例’因此將省略其描述。 第十三實施例 圖17是繪示根據本發明第十三實施例的沈積 Ge-Sb-Te薄膜的方法的流程圖，第十三實施例是第九實施 例的變更實例。 參考圖17,根據本發明第十三實施例的沈積Ge-Sb-Te 薄膜的方法包含：Ge-Sb-Te薄膜形成步驟S220，其將包含 22 130985&pifd〇c

Ge、Sb和Te中任一者的第一前驅體、包含Ge、Sb和Te 中另一者的第二前驅體和包含Ge、Sb和Te中其他一者的 第三前驅體饋入反應室10並從反應室10中淨化，在反應 室10中晶片w經安裝以在晶片w上沈積Ge-Sb-Te薄膜； 反應氣體饋入步驟S310,其僅在饋入第一到第三前驅體時 將反應氣體饋入反應室10中；以及通過重複Ge-Sb-Te薄 膜形成步驟S220而調整形成的膜的厚度的步驟。在反應 氣體饋入步驟S310中，當饋入反應氣體時將電漿施加到 反應室10中。 本實施例與第九實施例的不同之處在於僅在饋入第一 到第三前驅體的步驟S221中饋入反應氣體和施加電漿。 其他的類似於第九實施例，因此將省略其描述。 第十四實施例 圖18是繪示根據本發明第十四實施例的沈積 Ge-Sb-Te薄膜的方法的流程圖，第十四實施例是第十實施 例的變更實例。 參考圖18,根據本發明第十四實施例的沈積Ge-Sb-Te 薄膜的方法包含：Ge-Sb-Te薄膜形成步驟S320，其將包含 Ge、Sb和Te中任一者的第一前驅體、包含Ge、Sb和Te 中另一者的第二前驅體和包含Ge、Sb和Te中其他一者的 第三前驅體饋入反應室10並從反應室10中淨化，在反應 室10中晶片w經安裝以在晶片w上沈積Ge-Sb-Te薄膜； 反應氣體饋入步驟S310,其僅在饋入第一到第三前驅體時 將反應氣體饋入反應室10中；以及通過重複Ge-Sb-Te薄 23 I3〇9&55Pifdoc S32()而調整形成的膜的厚度的步驟。在μ S室貝/中驟S31G中，當饋人反應氣體時將電漿施加到 到笛本針實施例的不同之處在於僅在饋入第-，二刖驅體的步驟S321、S323、S325和s327中饋入 施加電漿。其他的類似於第十實施例，因此將省 如上所述，根據本發明的沈積Ge-Sb-Te薄膜的方法， ，饋入包含H2或NH3的反應氣體期間，在調整前驅體的 里的同時饋人和淨化包含Ge的前驅體、包含％的前驅體 和包含Te的前驅體。因此，能夠有效地將Qe_Sb_ 丁 沈積在晶片上。 4肢 此時，可通過調整前驅體的蒸汽壓力和溫度或在蒸气 壓力和溫度固定的狀態下調整用於饋入第—到：三前：： 的時間或載氣的量來調整Ge-Sb-Te薄膜的元素的成分。由 於前驅體以氣體狀態饋入’因而能夠改進階梯覆蓋。 當在饋入反應氣體時將電漿施加到反應室中時，能夠 通過啟動反應氣體來增加沈積速率。 雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定 本發明’任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神祕 圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍 當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 圖1是繪示薄膜沈積裝置的配置_，所述裝置可執行 24 13098^5 pif.doc 根據本發明楚— 膜的方 法。 到第六實施例的沈積Ge-Sb-Te薄 執行薄膜沈積裝置的配置圖，所述裝置可 的方法。 到第六貫施例的沈積Ge-Sb-Te薄膜 薄膜本細一侧的沈積〜偏 本發明第二實闕的沈積㈣心 薄心發明第三實施例的沈積一 薄膜她第四細嶋％射e 薄膜本發㈣五細麵〜概 圖8是繪示根據本發 择 薄膜的方法的流程圖。L心例的灿Ge_Sb_Te 圖9疋繪示薄膜沈積褒 ^ ,+, ^ 根據本發明第七龍+二的配置® ’所妓置可執行 方法。 弟十四貫施例的沈積Ge-Sb-Te薄膜的 勃疋繪7^另—相沈積裝置的配置圖，所述裝置可 本發明第七到第十四實施例的沈積仏㈣薄 圖 U是繪示根據本發明第七實施例的沈積Ge-Sb-Te 25 13〇9&5§pifdoc 薄膜的方法的流程圖。 ” +圖12是繪不根據本發明第八實施例的沈 溽膜的方法的流程圖。 ，“圖13是繪不根據本發明第九實施例的沈積Ge_Sb_Te 缚膜的方法的流程圖。 一圖14是繪不根據本發明第十實施例的沈積Ge-Sb-Te 溥膜的方法的流程圖。 圖15是繪示根據本發明第十一實施例的沈積 Ge-Sb-Te薄膜的方法的流程圖。 圖16是繪示根據本發明第十二實施例的沈積 Ge-Sb-Te薄膜的方法的流程圖。 圖17是緣示根據本發明第十三實施例的沈積 Ge-Sb-Te薄膜的方法的流程圖。 圖18是繪示根據本發明第十四實施例的沈積 Ge-Sb-Te薄膜的方法的流程圖。 【主要元件符號說明】 1〇 :反應室 Π :噴頭 12 ·晶片塊 12a :加熱體 13 :電漿產生器 15 :遠端電漿產生器 S10〜S328 :步驟 tl〜t8 :時間 26 I30985^pifd〇c w :晶片

Claims (1)

1. 1309855 修正日期:98年2月10日 21676pif.doc 爲第95130601號中文專利範圍無劃線修正求 十、申請專利範圍： 1. 一種沈積鍺-録-蹄薄膜的方法，包括： 鍺-銻-碲薄膜形成步驟’將包含鍺、銻和碑中任一者 的第一刖驅體、包含錯、錄和蹄中另一者的第二前驅體以 及包含鍺、錄和碲中其他一者的第三前驅體饋入安事晶片 的反應室中並從所述反應室中淨化，且在所述晶片上形成 所述鍺·銻-碲薄膜；以及 乂 反應氣體饋入步驟，在饋入所述第一前驅體到第三前 驅體中的任一者時饋入反應氣體。 一 2. 如申請專利範圍第1項所述之沈積鍺-銻-碲薄膜的 方法，其中在淨化所述第一前驅體到所述第三前驅體中的 任一者時饋入所述反應氣體。 、3·如申請專利範圍第！項所述之沈積鍺_録_蹄薄膜的 方法，其中在饋入所述反應氣體時將電漿施加到所述反應 室中。 〜 、4.如申請專利範圍帛2韻述之沈積鍺I碲薄膜的 方法’其巾在饋人所述反應氣料將電漿施加到所述反應 室中。 ‘ 5.如申睛專利範圍第3項或第4項所述之沈積鍺參 蹄；膜的方法’其+通過依次執行饋人所述第—前驅體的 饋=步驟、淨化所述第—前驅體的淨化步驟、饋入所述第 -月(』驅體，饋人步驟、淨化所述第二前驅體的淨化步驟、 ，入^述第三前驅體的饋人步驟、淨化所述第三前驅體的 淨化’驟再_欠饋人所述第二前驅體的饋人步驟以及再次 28 1309855 21676pif.doc 淨化所述第二前驅體的淨化步驟， _… 膜形成步驟，所述第-前㈣包含鍺鍺；_銻·碲薄 含綈，以及所述第三前職包含^ Μ第—别驅體包 方法m專5項所述之沈積鍺·綈·碲薄膜的 方法，其中可通過调整所述第—俞 _繼和溫度或在所述蒸汽壓力和

   =，:饋:所述第-前驅體到第4驅=: 載錯|碲薄膜的元素的. .如申喷專如圍第！項至第4項中任 =體録^13枝’其+通触:域㈣續述第: ==亡Γ淨化所述第_前驅體的淨化步驟、饋 入所述第二前驅體的饋人步驟、淨化所述第驅^ 化;:體第三前驅體的饋入步驟以及淨化所述第 犧形成步驟。

   方沐，圍弟7項所述之沈積鍺-銻-碲薄膜的 的基汽i力和二Ζ所述第—前驅體到所述第三前驅體 態下調整用於所述==所述溫度固定的狀 4鍺各韻朗元素的成分。 積鍺-:-:2圍第1項至第4項中任-項所述之沈 第一寸驅!*和所的方法，其中通過依次執行同時饋入所述 第一ί驅體和所的饋人步驟、同時淨化所述 第二前驅體和所述第：:=的淨化步驟、同時饋入所述 弟一則驅體的饋入步驟以及同時淨化所 29 1309855 21676pif.doc 來執行所述 述第二前驅體和所述第三前驅體的淨化步蹋 鍺-銻-碲薄膜形成步驟。 10.如申請專利範圍第9項所述之沈積錯_録 方法’其中可通過調整所述第—前驅體到所述第=二 的蒸汽壓力和溫度或在職蒸汽壓力和溫賴 能下 調整用於饋人所述第-前猶和第二前驅體㈣間^用 =饋入所述第二前驅體和第三前驅體㈣間 來調整所述鍺-銻·碲薄膜的元素的成分。 礼的重 拉n.如中請專利範圍第1項至第4項中任—項所述之沈 m薄膜的方法’其中通過依次執行同時饋入所述 弟-刖驅體到所述第三前驅體的饋人步驟以及同時淨化所 述第-前驅_所述第三前驅體的淨化步驟，來執行所述 鍺-録-碲薄膜形成步驟。 12.如申μ專利關第u項所述之沈積錄务蹄薄膜 =方，、’其中可通過調整所述第—前驅體到所述第三前驅 的洛汽壓力和財或在所述紐壓力和所述溫度固定的 =態下調整用於饋人所述第—前驅體到所述第三前驅體的 時間或載氣的量’來調整所述錯_録_碲薄膜的元素的成分。 13·如申請專利範圍第i項或第2項所述之沈積錯_録_ =的方法，其情述反應氣體是從由氫氣和氨氣構成 、、且選出的至少-者或從由氫氣和氨氣構成的組中選出 的至少一者與惰性氣體的混合物。 14·如”專利範㈣3項或第4項所述之沈積錯普 涛膜的方法，其巾職反應縫是從城氣、氨氣和氦 30 1309855 21676pif,doc 氣構成的組中選出的至少一者或從由氣、氣和氦氣構成的 組中選出的至少一者與惰性氣體的混合物。 15. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之沈 積鍺-銻-碲薄膜的方法，其中所述晶片的溫度在20°C到 700°C的範圍内。 16. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之沈 積鍺，銻-碲薄膜的方法，其中所述反應室的壓力在0.1托到 100托的範圍内。

   31