[發明專利]原子層沉積方法以及形成的半導體器件

有效

• 申請號: 200710042463.4
• 申請日: 2007-06-22
• 公開（公告）號: CN101330016A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發明（設計）人: 季華;季明華;三重野文健
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/285
• 分類號: H01L21/285;H01L21/336;H01L29/792;C30B25/14;C23C16/455
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 逯長明

1.一種原子層沉積方法，其特征在于，包括如下步驟：

在原子層沉積室內放置半導體襯底；

第一前體氣體流向原子層沉積室內的半導體襯底，在半導體襯底上形成離散分布的第一單層；

惰性吹掃氣體流向在原子層沉積室內的半導體襯底，去除沒有形成第一單層的第一前體氣體；

第二前體氣體流向原子層沉積室，與形成第一單層的第一前體氣體反應，形成離散的第一化合物單層；

惰性吹掃氣體流向原子層沉積室，去除沒有和第一前體氣體反應的第二前體氣體以及第一前體氣體與第二前體氣體反應的副產物；

第三前體氣體流向原子層沉積室內的半導體襯底，在半導體襯底上形成離散的第三單層，形成第三單層的第三前體氣體的原子/分子與形成第一單層的第一前體氣體的原子/分子離散分布；

惰性吹掃氣體流向原子層沉積室，去除沒有形成第三單層的第三前體氣體；

第四前體氣體流向原子層沉積室，與形成第三單層的第三前體氣體反應，形成離散的第二化合物單層；

惰性吹掃氣體流向原子層沉積室，去除沒有和第三前體氣體反應的第四前體氣體以及第三前體氣體與第四前體氣體反應的副產物。

2.根據權利要求1所述的原子層沉積方法，其特征在于，所述的第一前體氣體是金屬、半導體、配合有鹵素或者有機配合物的金屬、或者配合有鹵素或者有機配合物的半導體中的一種或者幾種的混合物。

3.根據權利要求2所述的原子層沉積方法，其特征在于，所述金屬為Ta，Ti，W，Mo，Nb，Cu，Ni，Pt，Ru，Me，Ni或者Al。

4.根據權利要求2所述的原子層沉積方法，其特征在于，所述的半導體為硅。

5.根據權利要求2所述的原子層沉積方法，其特征在于，所述的配合有鹵素或者有機配合物的金屬為Al(CH₃)₃、Hf[N(CH₃)(C₂H₅)]₄、Hf[N(C₂H₅)₂]₄、Hf[OC(CH₃)₃]₄或者HfCl₄，配合有鹵素或者有機配合物的半導體為SiCl₂H₂、Si(OC₂H₅)₄、Si₂Cl₆、SiH₂[NH(C₄H₉)]₂或者SiH(OC₂H₅)₃。

6.根據權利要求1所述的原子層沉積方法，其特征在于，所述的第一前體氣體為SiCl₂H₂時，第一前體氣體流向原子層沉積室的流量為0.06至0.3slm，流入時間大于0小于10sec。

7.根據權利要求1所述的原子層沉積方法，其特征在于，所述的第二前體氣體為NH₃、N₂O、N₂、O₂、O₃或者H₂O。

8.根據權利要求1所述的原子層沉積方法，其特征在于，所述的第三前體氣體是金屬、半導體、配合有鹵素或者有機配合物的金屬、或者配合有鹵素或者有機配合物的半導體中的一種或者幾種的混合物。

9.根據權利要求8所述的原子層沉積方法，其特征在于，所述金屬為Ta，Ti，W，Mo，Nb，Cu，Ni，Pt，Ru，Me，Ni或者Al。

10.根據權利要求8所述的原子層沉積方法，其特征在于，所述的半導體為硅。