[發明專利]形成含納米叢集介電層的方法及包括上述介電層的裝置

有效

• 申請號: 200980115727.1
• 申請日: 2009-04-22
• 公開（公告）號: CN102037547A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 賈奈許·B·P·寇朱普瑞克;溫·貝斯林;喬罕·H·克魯托克;羅伯圖斯·A·M·沃爾特;弗萊迪·盧茲本
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;C23C14/08;C23C16/40;H01L21/314;H01L29/423;H01L29/51
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 姜燕;陳晨

1.一種于一半導體裝置(300)的一額外層(114，320)上形成一介電層(300)的方法，該方法包括：

于該額外層(114，320)上方沉積一介電前驅化合物和一額外前驅化合物，該介電前驅化合物包括擇自由釔系元素和鑭系元素組成的族群的一金屬離子，且該額外前驅化合物包括擇自由第四族金屬和第五族金屬組成的族群的一金屬離子；以及

將該介電前驅化合物和該額外前驅化合物分別化學轉變為一介電化合物和一額外化合物，該額外化合物于該轉變期間自我組裝為多個納米叢集核心(335)，位于由該介電前驅化合物形成的該介電層(330)內。

2.如權利要求1所述的方法，其中該額外層包括一溝道區(114)，其中該介電層(320，330)沉積于該溝道區(114)上方，該方法還包括于該介電層(330)上方沉積一額外介電層(140)。

3.如權利要求1或2所述的方法，其中該介電前驅化合物的該金屬離子為一鑭離子，且該額外前驅化合物的金屬離子為一鋯離子。

4.如權利要求3所述的方法，其中該介電前驅化合物包括一第一有機金屬前驅物，較佳為三(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮酸)鑭，且該額外前驅化合物包括一額外有機金屬前驅物，較佳為二(甲基-η5-環戊二烯基)甲基-甲氧基(IV)鋯。

5.如權利要求1-4的任意一項所述的方法，其中沉積該介電前驅化合物、沉積該額外前驅化合物和各自化學轉變的所述步驟為一原子層沉積工藝的一循環的分離步驟。

6.如權利要求5所述的方法，其中該原子層沉積工藝包括多個循環。

7.如權利要求1或6所述的方法，其中在沉積該額外前驅化合物之前，重多次沉積該介電前驅化合物和化學轉變該介電前驅化合物的所述步驟。

8.如權利要求1、6或7所述的方法，其中在沉積該介電前驅化合物之前，重多次沉積該介電前驅化合物和化學轉變該額外前驅化合物的所述步驟。

9.如權利要求8所述的方法，其中該介電層(330)的含鋯量至少為該介電層(330)的金屬總含量的30％重量百分比。

10.一種半導體裝置(300)，包括：

一介電層(330)，包括擇自由釔系元素和鑭系元素組成的族群的一金屬，該介電層(330)包括包含擇自由第四族金屬和第五族金屬組成的族群多個納米叢集核心(335)。

11.如權利要求10所述的半導體裝置(300)，還包括被該介電層(330)覆蓋的一溝道區(114)，且該介電層(330)被一額外介電層(140)覆蓋。

12.如權利要求11所述的半導體裝置(300)，其中該介電層(330)為一氧化鑭(La₂O₃)層。

13.如權利要求10-12的任意一項所述的半導體裝置(300)，其中該介電層(330)包括一氧化鑭(La₂O₃)基質，且其中所述多個納米叢集核心(335)包括氧化鋯(ZrO₂)。

14.如權利要求13所述的半導體裝置(300)，其中該介電層(330)的含鋯量至少為該介電層(330)的金屬總含量的30％重量百分比。

15.一種存儲器裝置，包括多個如權利要求11-14所述的半導體裝置(300)。