TWI557773B - 晶種層形成方法及含矽薄膜形成方法 - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種晶種層的形成方法與一種含矽薄膜的形成方法。
近年來,半導體積體電路元件趨向微型化,且基於此微型化趨勢,半導體積體電路元件中所使用之各式薄膜必須要做的更薄,同時薄膜也必須具有更好的品質。
如參考文獻1,其係揭露一種利用乙矽烷氣體形成一非晶矽膜的成膜方法。其中,用以評估膜質的指標之一就是晶圓表面膜厚度的一致性,亦即膜厚均勻度。於參考文獻1中,當進行非晶矽膜之成膜步驟時,成膜溫度係設定為不高於攝氏530度,乙矽烷氣體的流速設定為每分鐘不低於300毫升,以得到一具有良好膜厚均勻度的非晶矽膜。
舉例來說,於參考文獻1中,當乙矽烷氣體的流速係介於每分鐘1000毫升至2000毫升,而成膜溫度係介於攝氏450度至475度之間時,所形成之非晶矽膜所具有之膜厚均勻度係介於±3.0至7.0%之間。
然而,當半導體積體電路元件的尺寸進一步微型化時,薄膜的膜厚均勻度需要進一步提升。
(參考文獻1)日本公開特許公報No.hei 7-86173
本發明提供一種晶種層的形成方法以及利用前述晶種層形成一含矽薄膜的方法,可有效改善薄膜的膜厚均勻度。
本發明之一實施態樣提供一種晶種層的形成方法,且該晶種層係為基底上之一薄膜的晶種。上述方法包含下列步驟:利用氨基矽烷類氣體,以至少使該氨基矽烷類氣體中所含的矽吸附於該基底上;以及利用較高級數之矽烷類氣體,以至少使該較高級數之矽烷類氣體中所含的矽沈積於已至少吸附有該氨基矽烷類氣體內所含之矽的該基底上,其中該較高級數之矽烷類氣體具有等於或高於乙矽烷之一級數。
本發明之另一實施態樣提供一種晶種層的形成方法,且該晶種層係為基底上之一薄膜的晶種。上述方法包含下列步驟:至少使氨基矽烷類氣體內所含之矽吸附於該基底上;至少以較高級數之矽烷類氣體內所含的矽填充複數個未吸附有該氨基矽烷類氣體內所含之矽的位置,其中該較高級數之矽烷類氣體具有等於或高於乙矽烷之一級數;以及利用該氨基矽烷類氣體與該較高級數之矽烷類氣體兩者以至少使該較高級數之矽烷類氣體內所含之矽沈積而形成該晶種層。
本發明之再一實施態樣提供一種含矽薄膜的形成方法,此方法包含下列步驟:首先,形成一晶種層於基底上,再形成含矽薄膜於晶種層上。其中形成晶種層的方法可採用前述兩種方法的其中一者。
故而,關於本發明之優點與精神可以藉由以下發明詳述及附圖式解說來得到進一步的瞭解。
1‧‧‧矽基板
2‧‧‧二氧化矽膜
3‧‧‧第一晶種層
4‧‧‧第二晶種層
5‧‧‧雙晶種層
6‧‧‧含矽薄膜
7‧‧‧第三晶種層
8‧‧‧第四晶種層
9‧‧‧多晶種層
10‧‧‧混合晶種層
S1、S11~S16‧‧‧晶種層的成形步驟
S2‧‧‧含矽薄膜的成形步驟
第1圖顯示本發明一實施例中晶種層的形成方法與含矽薄膜的形成方法之流程圖;第2A圖至第2C圖顯示根據本發明第一實施例之晶種層的形成方法與含矽薄膜的形成方法之流程的橫截面示意圖;第3圖顯示膜厚與膜厚均勻度之關係;第4圖顯示根據本發明第二實施例之晶種層的形成方法與含矽薄膜的形成方法之流程圖;第5A圖至第5C圖顯示根據本發明第二實施例之晶種層的形成方法與含矽薄膜的形成方法之流程的橫截面示意圖;
第6圖顯示根據本發明第三實施例之晶種層的形成方法與含矽薄膜的形成方法之流程圖;以及第7A圖至第7B圖顯示根據本發明第三實施例之晶種層的形成方法與含矽薄膜的形成方法之流程的橫截面示意圖。
關於本發明之優點與精神可藉由以下發明詳述及附圖式解說來得到進一步的瞭解。另外,以相同的標號表示之元件基本上具有相同的功能和配置,並僅在必要時進行重述之。
第1圖顯示根據本發明第一實施例之晶種層的形成方法與含矽薄膜的形成方法之流程圖,而第2A圖至第2C圖則係藉由橫截面示意圖來說明本發明第一實施例中晶種層的形成方法與含矽薄膜的形成方法之主要流程。
如第1圖中的步驟S1所示,晶種層係形成於一基底上。在本實施例中,晶種層係形成於矽基板上(矽晶圓=單晶矽)所形成的二氧化矽膜之上。晶種層的形成方法之範例將以第一實施例說明如后。
如第1圖之步驟S11與第2A圖所示,首先,利用氨基矽烷類氣體,以至少使氨基矽烷類氣體中所含的矽*1吸附至矽基板1上之二氧化矽膜2。進一步來說,矽基板1係先被加熱,再以氨基矽烷類氣體作為原料氣體流經二氧化矽膜2之主表面上以形成一第一晶種層,亦即氨基矽烷類氣體內之至少含有矽的成分吸附至二氧化矽膜2的主表面,且第一晶種層3係以一原子層級(例如:一層原子,即單原子層)吸附而形成,據此第一晶種層3的厚度非常薄。如第2A圖所示,第一晶種層3中的矽原子係如晶粒般吸附於二氧化矽膜2上。較佳地,第一晶種層3係藉由一原子層沈積法(atomic layer deposition,ALD)而形成,在其中薄膜材料係以單原子層級而堆疊。
氨基矽烷類氣體之實例係可為包含下列至少一者之氣體:丁基氨基矽烷(butylamino silane,BAS)、雙第三丁基氨基矽烷
(Bis(tertiary-butylamino)silane,BTBAS)、二甲基氨基矽烷(dimethylaminosilane,DMAS)、雙-(二甲基氨基)矽烷(bis(dimethyl amino)silane,BDMAS)、參-(二甲基氨基)矽烷(tris(dimethyl amino)silane,TDMAS)、二乙基氨基矽烷(diethyl aminosilane,DEAS)、雙-(二乙基氨基)矽烷(bis(diethyl aminosilane),BDEAS)、二丙基氨基矽烷(dipropyl aminosilane,DPAS)、二異丙基氨基矽烷(diisopropyl aminosilame,DIPAS)。在第一實施例中,氨基矽烷類氣體係採用二異丙基氨基矽烷氣體。
較佳地,形成第一晶種層3的製程條件可為二異丙基氨基矽烷氣體的流速:200 sccm
處理時間:1 min
製程溫度:攝氏400度
製程壓力:133.3 Pa(1 Torr)
接著,如第1圖的步驟S12與第2B圖所示,利用較高級數之矽烷類氣體以至少使其中所含的矽沈積於二氧化矽膜2上。其中,上述較高級數之矽烷類氣體具有等於或高於乙矽烷之級數。另外,此時的二氧化矽膜2上已經至少吸附有氨基矽烷類氣體中所含的矽*1,亦即已形成有第一晶種層3。詳細地來說,矽基板1係先被加熱,再以較高級數之矽烷類氣體作為原料氣體流經矽基板1的主表面上,以於已形成有第一晶種層3的矽基板1上形成一第二晶種層。承上述,此時至少較高級數之矽烷類氣體中所含的矽*2沈積於第一晶種層3上以形成第二晶種層4。另外,第二晶種層4可形成於第一晶種層3上並填入於第一晶種層3之複數個晶粒間(在第一晶種層3被構成為包含晶粒的情況下)。再者,第二晶種層4可藉由一化學氣相沈積法製備而得,也就是說薄膜的原料可藉由一化學氣相沈積反應而沈積。
較佳地,具有等於或高於乙矽烷之級數的較高級數矽烷類氣體的實例可包含下列至少一者:乙矽烷、以SimH2m+2表示之矽氫化合物(m為一不小於3之自然數)、以及以SinH2n表示之矽氫化合物(n為一不小於3之自然數)。
較佳地,上述以SimH2m+2表示之矽氫化合物(m為一不小於3之自然數)係可選擇自丙矽烷(trisilane)、丁矽烷(tetrasilane)、戊矽烷
(pentasilane)、己矽烷(hexasilane)、庚矽烷(heptasilane)中至少一者。
同樣地,上述以SinH2n表示之矽氫化合物(n為一不小於3之自然數)係可選擇自環丙矽烷(cyclotrisilane)、環丁矽烷(cyclotetrasilane)、環戊矽烷(cyclopentasilane)、環己矽烷(cyclohexasilane)與環庚矽烷(cycloheptasilane)中至少一者。
在本實施例中,上述較高級數之矽烷類氣體係採用乙矽烷氣體。至於,形成第二晶種層4的製程條件可為乙矽烷氣體的流速:200sccm
處理時間:4.3min
製程溫度:攝氏400度
製程壓力:133.3Pa(1Torr)
如前文所述,根據本實施例所形成之晶種層為一雙晶種層5,其係包含第一晶種層3與形成於第一晶種層3上之第二晶種層4。且,雙晶種層5為非晶態。
由於薄膜的主要膜層係形成於雙晶種層5上,且需考量到薄膜的厚度除了其主要膜層的厚度之外也包含雙晶種層5的厚度,因此雙晶種層5的厚度較佳地係大於0nm,且不大於2nm。
另外,雙晶種層5之第二晶種層4係可摻雜有一摻雜物。當第二晶種層4摻雜有摻雜物時,在圖1之步驟S12以及圖2B所示之製程中,伴隨著較高級數之矽烷類氣體供應包含摻雜物之氣體。較佳地,上述摻雜物之實例可為硼、磷、砷、氧、碳與氮。
承上述,上述摻雜物可加以混合,也就是說,包含有上述六種摻雜物之至少一者的氣體將伴隨著具有等於或高於乙矽烷之級數的矽烷類氣體一併供應以形成第二晶種層4。在本實施例中,至少較高級數之矽烷類氣體中所含之矽沈積於已經至少吸附有氨基矽烷類氣體中所含之矽的矽基板1上,其中上述較高級數之矽烷類氣體中所含的矽包含有上述六種摻雜物的至少一者。
請參考第1圖的步驟S2以及第2C圖,接下來含矽薄膜6形成於已沈積有雙晶種層5的矽基板1上,以作為薄膜的主要膜層。
較佳地,含矽薄膜6可為一矽(Si)膜或一矽鍺(SiGe)膜。至
於含矽薄膜6的製程請參考後續說明。
當含矽薄膜6為一矽膜時,此矽膜係以一較低級數之矽烷類氣體做為原料氣體製備而得,其中較低級數之矽烷類氣體的級數係比上述較高級數之矽烷類氣體低,而上述較高級數之該矽烷類氣體係具有不低於乙矽烷之一級數。舉例來說,當利用乙矽烷氣體形成第二晶種層4時,用以形成矽膜的原料氣體即為甲矽烷氣體。
較佳地,當含矽薄膜6為矽膜,且其原料氣體為甲矽烷氣體時,其形成含矽薄膜6的製程條件可為甲矽烷氣體的流速:200sccm
處理時間:3.8min
製程溫度:攝氏490度
製程壓力:53.3Pa(0.4Torr)於上述製程條件下,形成厚度約為3nm之矽膜而作為薄膜的主要膜層。
當含矽薄膜6為一矽鍺膜時,此矽鍺膜係以一較低級數之矽烷類氣體與鍺烷氣體(GeH4)作為原料氣體製備而得,且該較低級數之矽烷類氣體的級數係比上述較高級數之矽烷類氣體低,而上述較高級數之矽烷類氣體具有不低於乙矽烷之一級數。舉例來說,當利用乙矽烷氣體形成第二晶種層4時,用以形成矽鍺膜之原料氣體則為甲矽烷氣體與該鍺烷氣體。
較佳地,當含矽薄膜6為矽鍺膜,且其原料氣體為甲矽烷氣體與鍺烷氣體時,其形成含矽薄膜6的製程條件可為甲矽烷氣體的流速:1200sccm
鍺烷氣體的流速:500sccm
處理時間:5min
製程溫度:攝氏400度
製程壓力:533Pa(4Torr)於上述製程條件下,形成厚度約為4nm之矽鍺膜而作為薄膜的主要膜層。
據此,在本實施例中可為矽膜或矽鍺膜之含矽薄膜6係形成於雙晶種層5上,且在成膜後該含矽薄膜6係可為一非晶態、一非晶態與奈米晶態之混合態、一奈米晶態、與一多晶態的其中一者。
至於成膜後之含矽薄膜6的狀態可於含矽薄膜6的成形步驟中決定,或於上述成形步驟後經由另一步驟來決定。例如說,若上述狀態係於含矽薄膜6的成形步驟中決定時,則可調整製程溫度、製程壓力以及原料氣體的流速。再者,若上述狀態係於含矽薄膜6的成形步驟之後才決定,則其上形成有含矽薄膜6的矽基板1需進行一退火處理,而上述狀態則可經由調整退火處理步驟的製程溫度、製程壓力與時間而成為上述四種晶態的其中一者。
如前文所述,含矽薄膜6為薄膜的主要膜層,因此薄膜的厚度主要也是視含矽薄膜6的厚度而定。基本上,含矽薄膜6的厚度係取決於使用者的需求,然而基於實用性,含矽薄膜6的厚度較佳地係大於0nm,且不大於100nm。
與第二晶種層4相同的是,含矽薄膜6亦可摻雜有一摻雜物,且摻雜物之實例可為硼、磷、砷、氧、碳與氮。再者,與第二晶種層4所摻雜之摻雜物相同,上述摻雜物也可加以混合。
另外,上述摻雜物於含矽薄膜6的成形步驟中或之後摻入均可。若摻雜物係於含矽薄膜6的成形步驟(如第1圖的步驟S2與第2C圖所示)中摻入,則包含有摻雜物的氣體將與原料氣體一併供應。反之,若摻雜物係於含矽薄膜6的成形步驟之後摻入,則摻雜物係可經由一氣相沈積製程擴散於含矽薄膜6中。
根據第一實施例所提供晶種層的成形方法以及含矽薄膜的成形方法,本發明將具有下述功效。請參考第3圖,第3圖顯示膜厚與膜厚均勻度之關係。
第3圖顯示了當利用甲矽烷為原料氣體形成含矽薄膜6於雙晶種層5上時(本實施例)、當利用乙矽烷形成含矽薄膜於利用氨基矽烷類氣體形成之單一晶種層上時(對比實施例1)、以及當利用乙矽烷形成含矽薄膜於不具有晶種層之基底(即二氧化矽膜)上時(對比實施例2)之膜厚與膜厚均勻度間的關係。其中,在具有晶種層的情形下,膜厚係指晶種層厚度與含
矽薄膜厚度的總和。
如第3圖所示,對比實施例1與對比實施例2中最佳的膜厚均勻度約為±2至4%。另一方面。本實施例中最佳的膜厚均勻度約為±1%。再者,當膜厚為10nm時,膜厚均勻度仍相當良好且可維持在約±1%。也就是說,根據本發明所提供之第一實施例,即使膜厚增加,膜厚均勻度仍可維持在良好的狀態。
另外,在膜厚很薄的情況下,當膜厚小於3.5nm時,對比實施例1的膜厚均勻度較本實施例好。因此,為了在利用甲矽烷氣體形成含矽薄膜6於雙晶種層5上時能得到約±1%之良好的膜厚均勻度,其膜厚較佳地為3.5nm或大於3.5nm。
然而,前文並不意味不能採用厚度小於3.5nm的含矽薄膜6(包含雙晶種層5的厚度)。亦即,即使當膜厚均勻度為±4至15%並滿足使用者之需求時,厚度小於3.5nm的含矽薄膜6也是可用的。此外,當含矽薄膜6的膜厚(包含雙晶種層5的厚度)等於或大於3.5nm時,即可得到約±1%之優異的膜厚均勻度。
如前文所述,根據本發明第一實施例所提供之晶種層的形成方法以及含矽薄膜的形成方法,所形成之晶種層為一雙晶種層5,且其包含以氨基矽烷類氣體所形成之第一晶種層3以及以級數等於或高於乙矽烷之較高級數之矽烷類氣體所形成之第二晶種層4。最後,所得之薄膜的膜厚均勻度可有效改善。
請參考第4圖以及第5A圖至第5C圖,第4圖顯示顯示根據本發明第二實施例之晶種層的形成方法與含矽薄膜的形成方法之流程圖,而第5A圖至第5C圖係利用橫截面示意圖來說明本發明第二實施例中晶種層的形成方法與含矽薄膜的形成方法之主要流程。
第二實施例與第一實施例不同的是,第二實施例具有一多晶種層,且此多晶種層係經由複數個以氨基矽烷類氣體所形成之晶種層與複數個以較高級數之矽烷類氣體(其級數等於或高於乙矽烷)所形成之晶種層堆疊而成,而依據第一實施例係形成雙晶種層5。
也就是說,在第一實施例的步驟S12之後,進一步利用氨基矽烷類氣體以至少使氨基矽烷類氣體中所含的矽*1再次吸附於基底上(亦即於第二晶種層4上)以形成一第三晶種層7,如第4圖的步驟S13與第5A圖所示。其中,基底已至少沈積有較高級數之矽烷類氣體中所含的矽*2。較佳地,第三晶種層7可與第一晶種層3一樣藉由原子層沈積法(ALD)來形成。
上述用來形成第三晶種層7的氨基矽烷類氣體係與第一實施例所述之氨基矽烷類氣體相同,亦即用以形成第一晶種層3之氨基矽烷類氣體當然也可用於形成第三晶種層7。因此,在本實施例中,上述再吸附步驟中所使用的氨基矽烷類氣體也是二異丙基氨基矽烷氣體(DIPAS)。
較佳地,形成第三晶種層7的製程條件可為
二異丙基氨基矽烷氣體的流速:200 sccm
處理時間:10 sec
製程溫度:攝氏400度
製程壓力:133.3 Pa(1 Torr)
接著,如第4圖的步驟S14與第5B圖所示,利用較高級數之矽烷類氣體以至少使該較高級數矽烷類氣體中所含的矽*2再沈積於已至少再吸附有氨基矽烷類氣體中所含之矽*1的基底上(亦即於第三晶種層7上)以形成一第四晶種層8。其中,上述較高級數之矽烷類氣體具有等於或高於該乙矽烷之一級數。較佳地,第四晶種層8可與第二晶種層4一樣藉由化學氣相沈積法(CVD)來形成。
上述用來形成第四晶種層8的較高級數之矽烷類氣體係與第一實施例所述者相同,亦即用以形成第二晶種層4之較高級數之矽烷類氣體也可用以形成第四晶種層8。在本實施例中,上述再沈積步驟中所使用的較高級數之矽烷類氣體與第二晶種層4所用者相同,均為乙矽烷氣體。
較佳地,形成第四晶種層8的製程條件可為
乙矽烷氣體的流速:200 sccm
處理時間:1 min
製程溫度:攝氏400度
製程壓力:133.3 Pa(1 Torr)
隨後,如第4圖的步驟S15所示,需進一步判斷晶種層的堆疊數目是否已經達到一預期值。若晶種層的堆疊數目尚未達到預期值(「否」),則流程將回到步驟S13,此時步驟S13與步驟S14之操作係重複施行。反之,若晶種層的堆疊數目已經達到預期值(「是」),則流程繼續進行至步驟S2。接著,如第5C圖所示,含矽薄膜6形成於至少包含有四層晶種層(亦即第一晶種層3、第二晶種層4、第三晶種層7、第四晶種層8)的多晶種層9上。至於含矽薄膜6的形成方法則已描述於第一實施例。
如前文所述,晶種層可為至少包含有四層晶種層(亦即第一晶種層3、第二晶種層4、第三晶種層7、第四晶種層8)的多晶種層9。而且,當所形成之晶種層為上述多晶種層9時,本發明亦具有如前述之功效。
再者,第三晶種層7與第四晶種層8同樣地也可與第一晶種層3與第二晶種層4作相同的變化。舉例來說,第四晶種層8同樣可摻雜有一摻雜物,另外多晶種層9也可為非晶態。同樣地,含矽薄膜6可進行之調整亦如第一實施例所述,在此不再贅述。
請參考第6圖以及第7A圖至第7B圖,第6圖顯示根據本發明第三實施例之晶種層的形成方法與含矽薄膜的形成方法之流程圖,而第7A圖至第7B圖係以橫截面示意圖來說明根據本發明第三實施例之晶種層的形成方法與含矽薄膜的形成方法的主要流程。
第三實施例與第一實施例不同的是,第三實施例係同時利用氨基矽烷類氣體與較高級數之矽烷類氣體(其具有等於或高於乙矽烷之級數)來形成一混合晶種層,而依據第一實施例係形成雙晶種層5。也就是說,如第6圖的步驟S16與第7A圖所示,一混合晶種層10係以氨基矽烷類氣體與較高級數之矽烷類氣體而形成於基底(在本實施例中,即二氧化矽膜2)上。舉例來說,混合晶種層10係經由至少將氨基矽烷類氣體中所含之矽*1吸附於基底上(即二氧化矽膜2)、以及至少以較高級數之矽烷類氣體中所含的矽*2去填充基底上未吸附矽*1的位置並沉積矽*2來形成。
較佳地,形成混合晶種層10的製程條件可為二異丙基氨基矽烷氣體的流速:200 sccm
乙矽烷氣體的流速:200 sccm
處理時間:15.4 min
製程溫度:攝氏400度
製程壓力:133.3 Pa(1 Torr)
接著,如第6圖的步驟S2與第7B圖所示,含矽薄膜6形成於混合晶種層10上,含矽薄膜6的形成方法可參考第一實施例所述。
如前文所述,晶種層可為經由使用氨基矽烷類氣體與較高級數之矽烷類氣體並使此等氣體同時通入所形成之混合晶種層。且,即便晶種層為混合晶種層10,本發明亦具有如第一實施例所述之功效。同樣地,含矽薄膜6可進行之調整亦如第一實施例所述,在此不再贅述。
當本發明經由上述各實施例揭露與描述,凡熟知該項技藝者均應瞭解其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾,均應包含在下述之申請專利範圍內。
舉例來說,各實施例的製程條件均已詳列如前文,但本發明並不欲以此為限。
同樣地,二氧化矽膜2係用作為一基底,然而基底並不僅限於使用二氧化矽膜2。亦即,基底也可為一氮化矽膜、一多晶矽膜或矽基板1。另外,包含有內線層(如鎢或銅)之一金屬膜也可作為基底。再者,具有一高於二氧化矽膜之相對介電常數的介電膜,例如:可用作電容器之介電膜的氧化鉭膜,亦可作為基底。
同樣地,氨基矽烷類氣體並不限於上述幾種分子式中包含有一個矽的氣體,也可以是分子式中包含有兩個矽的氣體,例如:六乙基氨基乙矽烷(hexakisethylaminodisilane,C12H36N6Si2)。甚至,除了上述六乙基氨基乙矽烷外,亦可使用由下式(1)至式(4)所示之材料:((R1R2)N)nSi2H6-n-m(R3)m (1)
((R1)NH)nSi2H6-n-m(R3)m (2)
其中n為氨基的數目,m為烷基的數目,在式(1)與式(2)中,R1、R2、R3可為甲基、乙基或丙基,且R1、R2、R3可為一樣或不同之基團。另外,n為1~6之整數,而m為0以及1~5之整數。
((R1R2)N)nSi2H6-n-m(Cl)m (3)
((R1)NH)nSi2H6-n-m(Cl)m (4)
其中n為氨基的數目,m為氯原子的數目,在式(3)與式(4)中,R1、R2可為甲基、乙基或丙基,且R1、R2可為一樣或不同之基團。另外,n為1~6之整數,而m為0以及1~5之整數。然而,本發明仍可於不脫離實質範圍內進行調整。
綜上所述,本發明提供一種晶種層的形成方法以及利用前述晶種層形成一含矽薄膜的方法,確實可有效改善薄膜的膜厚均勻度。
Claims (21)
- 一種晶種層的形成方法,其中該晶種層係為一基底上之一薄膜的晶種,該方法包含:利用氨基矽烷類氣體,以至少使該氨基矽烷類氣體中所含的矽吸附於該基底上;以及利用較高級數之矽烷類氣體,以至少使該較高級數之矽烷類氣體中所含的矽沈積於已至少吸附有該氨基矽烷類氣體內所含之矽的該基底上,其中該較高級數之矽烷類氣體具有等於或高於乙矽烷之一級數,其中,於該矽的吸附步驟中,該矽的吸附係藉由使用一原子層沈積法以吸附具有一單原子層級的矽而執行,而於該矽的沈積步驟中,該矽的沈積係藉由使用一化學氣相沈積法以使矽因化學氣相沈積反應而沈積來執行。
- 如申請專利範圍第1項所述之晶種層的形成方法,其中於該矽的沈積步驟之後更包含:利用該氨基矽烷類氣體,以至少使該氨基矽烷類氣體內所含的矽再吸附於該基底上,其中該基底已至少沈積有該較高級數之矽烷類氣體內所含的矽,且該較高級數之矽烷類氣體具有等於或高於該乙矽烷之一級數;以及利用該較高級數之矽烷類氣體,以至少使該較高級數之矽烷類氣體內所含的矽再沈積於已至少再吸附有該氨基矽烷類氣體內所含之矽的該基底上,其中該較高級數之矽烷類氣體具有等於或高於該乙矽烷之一級數,其中,該矽之再吸附步驟與該矽之再沈積步驟係重複施行至少一次或以上。
- 如申請專利範圍第2項所述之晶種層的形成方法,其中於該矽的再吸附步驟中,該矽的吸附係藉由使用該原子層沈積法以吸附具有單原子層級的矽而執行,而於該矽的再沈積步驟中,該矽的沈積係藉由使用該化學氣相沈積法以使矽因該化學氣相沈積反應而沈積來執行。
- 如申請專利範圍第2項所述之晶種層的形成方法,其中於該矽的再沈積步驟中,伴隨著該較高級數之矽烷類氣體而提供包含有至少一摻雜物之氣 體,且該摻雜物係可選擇自由硼、磷、砷、氧、碳與氮所組成之群組,並至少使該較高級數之矽烷類氣體內所含的矽沈積於已至少吸附有該氨基矽烷類氣體內所含之矽的該基底上,同時使該摻雜物包含於基底上。
- 如申請專利範圍第1項所述之晶種層的形成方法,其中在該矽的吸附步驟中,形成包含晶粒的第一晶種層,以及在該矽的沈積步驟中,形成第二晶種層,其中該第二晶種層形成於該第一晶種層上並填入於該第一晶種層之晶粒間。
- 如申請專利範圍第1項所述之晶種層的形成方法,其中於該矽的沈積步驟中,伴隨著該較高級數之矽烷類氣體而提供包含有至少一摻雜物之氣體,且該摻雜物係可選擇自由硼、磷、砷、氧、碳與氮所組成之群組,並至少使該較高級數之矽烷類氣體內所含的矽沈積於已至少吸附有該氨基矽烷類氣體內所含之矽的該基底上,同時使該摻雜物包含於基底上。
- 如申請專利範圍第1項所述之晶種層的形成方法,其中該氨基矽烷類氣體係可選擇自包含下列至少一者之氣體:丁基氨基矽烷(butylamino silane)、雙第三丁基氨基矽烷(Bis(tertiary-butylamino)silane)、二甲基氨基矽烷(dimethylaminosilane)、雙-(二甲基氨基)矽烷(bis(dimethyl amino)silane)、參-(二甲基氨基)矽烷(tris(dimethyl amino)silane)、二乙基氨基矽烷(diethyl aminosilane)、雙-(二乙基氨基)矽烷(bis(diethyl aminosilane))、二丙基氨基矽烷(dipropyl aminosilane)、二異丙基氨基矽烷(diisopropyl aminosilane)、六乙基氨基乙矽烷(hexakisethylaminodisilane)、以及下列式(1)至式(4)所示之氣體:((R1R2)N)nSi2H6-n-m(R3)m (1) ((R1)NH)nSi2H6-n-m(R3)m (2) ((R1R2)N)nSi2H6-n-m(Cl)m (3) ((R1)NH)nSi2H6-n-m(Cl)m (4)式(1)與式(2)中,n為氨基數目,m為烷基數目,式(3)與式(4)中,n為氨基數目,m為氯原子數目,且式(1)至式(4)中,n為1~6之整數,m為0與1~5 之整數,R1、R2、R3可為甲基、乙基或丙基,且R1、R2、R3可為一樣或不同之基團。
- 如申請專利範圍第1項所述之晶種層的形成方法,其中該較高級數之矽烷類氣體係可選擇自包含下列至少一者之氣體:乙矽烷、以SimH2m+2表示之矽氫化合物、以及以SinH2n表示之矽氫化合物,其中m為一不小於3之自然數,n為一不小於3自然數。
- 如申請專利範圍第8項所述之晶種層的形成方法,其中該以SimH2m+2表示之該矽氫化合物(m為一不小於3之自然數)係可選擇自下列至少一者:丙矽烷(trisilane)、丁矽烷(tetrasilane)、戊矽烷(pentasilane)、己矽烷(hexasilane)、與庚矽烷(heptasilane),而該以SinH2n表示之該矽氫化合物(n為一不小於3之自然數)係可選擇自下列至少一者:環丙矽烷(cyclotrisilane)、環丁矽烷(cyclotetrasilane)、環戊矽烷(cyclopentasilane)、環己矽烷(cyclohexasilane)、與環庚矽烷(cycloheptasilane)。
- 如申請專利範圍第1項所述之晶種層的形成方法,其中該晶種層的厚度係大於0nm,且不大於2nm。
- 如申請專利範圍第1項所述之晶種層的形成方法,其中該晶種層係為一非晶形層。
- 一種含矽薄膜的形成方法,包含:形成一晶種層於一基底上;以及形成含矽薄膜於該晶種層上,其中,該晶種層係由申請專利範圍第1項所述之晶種層的形成方法製備而得。
- 如申請專利範圍第12項所述之含矽薄膜的形成方法,其中當該含矽薄膜為一矽膜時,使用一較低級數之矽烷類氣體做為該矽膜之原料氣體,且 該較低級數之矽烷類氣體的級數係比該較高級數之矽烷類氣體低,而該較高級數之矽烷類氣體具有等於或高於乙矽烷之一級數。
- 如申請專利範圍第13項所述之含矽薄膜的形成方法,其中當該較高級數之矽烷類氣體為乙矽烷氣體時,用以形成該矽膜之該原料氣體為甲矽烷氣體。
- 如申請專利範圍第12項所述之含矽薄膜的形成方法,其中當該含矽薄膜為一矽鍺膜時,使用一較低級數之矽烷類氣體與鍺烷氣體做為該矽鍺膜之原料氣體,且該較低級數之矽烷類氣體的級數係比該較高級數之矽烷類氣體低,而該較高級數之矽烷類氣體具有等於或高於乙矽烷之一級數。
- 如申請專利範圍第15項所述之含矽薄膜的形成方法,其中當該較高級數之矽烷類氣體為乙矽烷氣體時,用以形成該矽鍺膜之該原料氣體為甲矽烷氣體與該鍺烷氣體。
- 如申請專利範圍第12項所述之含矽薄膜的形成方法,其中該含矽薄膜係摻雜有選擇自由硼、磷、砷、氧、碳與氮所組成之群組的一摻雜物。
- 如申請專利範圍第17項所述之含矽薄膜的形成方法,其中該摻雜物係於該形成該含矽薄膜的步驟中或於該形成該含矽薄膜的步驟之後摻入。
- 如申請專利範圍第12項所述之含矽薄膜的形成方法,其中成形後之該含矽薄膜為一非晶態、一非晶態與奈米晶態之混合態、一奈米晶態、與一多晶態的其中一者。
- 如申請專利範圍第19項所述之含矽薄膜的形成方法,其中成形後之該含矽薄膜的狀態係可於該含矽薄膜的成形步驟中決定,或根據該含矽薄膜的成形步驟後所執行之製程來決定。
- 如申請專利範圍第12項所述之含矽薄膜的形成方法,其中該含矽薄膜的厚度係大於0nm,且不大於100nm。
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