[發(fā)明專利]形成鋁摻雜碳氮化物柵電極的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980133509.0
• 申請日: 2009-08-22
• 公開（公告）號: CN102132389A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 長谷川利夫;格利特·J·萊烏辛克
• 申請（專利權(quán)）人: 東京毅力科創(chuàng)株式會社
• 主分類號: H01L21/337
• 分類號: H01L21/337;H01L29/808
• 代理公司: 北京東方億思知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11258
• 代理人: 肖善強

1.一種形成半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括：

提供其上包含電介質(zhì)層的襯底；以及

通過下述步驟在沒有等離子體的情況下在所述電介質(zhì)層上形成鋁摻雜金屬氮化碳柵電極：

通過將所述襯底暴露到金屬氮化碳前驅(qū)物的氣體脈沖來沉積金屬氮化碳膜，所述金屬氮化碳前驅(qū)物包括鉭、鈦或者其組合，

通過將所述襯底暴露到鋁前驅(qū)物的氣體脈沖來將所述鋁前驅(qū)物的原子層吸附在所述金屬氮化碳膜上，其中在所述沉積和吸附過程中，所述襯底維持在高于所述金屬氮化碳前驅(qū)物的熱分解溫度且低于所述鋁前驅(qū)物的熱分解溫度的溫度，并且

以期望的次數(shù)重復(fù)所述沉積和吸附。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述沉積和吸附?jīng)]有時間上的重疊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在不將所述襯底暴露到包含附加氮源氣體的氣體脈沖的情況下執(zhí)行沉積所述金屬氮化碳膜的步驟。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括：

在沉積所述金屬氮化碳膜之前在所述電介質(zhì)層上沉積第一附加金屬氮化碳膜，并且/或者，在所述鋁摻雜金屬氮化碳柵電極上沉積第二附加金屬氮化碳膜，其中，沉積所述第一和/或者第二附加金屬氮化碳膜包括將所述襯底暴露到附加金屬氮化碳前驅(qū)物和附加氮源氣體的氣體脈沖，所述附加金屬氮化碳前驅(qū)物包括鉭、鈦或者其組合，并且所述附加氮源氣體包括NH₃、NH(CH₃)₂、N₂H₄或者N₂H₃CH₃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，沉積所述金屬氮化碳膜還包括將所述襯底暴露到包含附加氮源氣體的氣體脈沖，所述氣體脈沖與所述金屬氮化碳前驅(qū)物的氣體脈沖至少具有部分時間重疊。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，包含所述附加氮源氣體的所述氣體脈沖包括NH₃、NH(CH₃)₂、N₂H₄或者N₂H₃CH₃。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述形成步驟還包括將所述襯底暴露到所述附加氮源氣體的第二氣體脈沖，其中，所述附加氮源氣體的所述第二氣體脈沖與所述金屬氮化碳前驅(qū)物的氣體脈沖或者與所述鋁前驅(qū)物的氣體脈沖不具有重疊。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，沉積所述金屬氮化碳膜還包括將所述襯底暴露到所述金屬氮化碳前驅(qū)物的附加氣體脈沖，所述附加氣體脈沖與所述金屬氮化碳前驅(qū)物的氣體脈沖或者所述鋁前驅(qū)物的氣體脈沖不具有重疊。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括：

在所述鋁摻雜金屬氮化碳柵電極上沉積附加金屬氮化碳膜，其中，沉積所述附加金屬氮化碳膜包括將所述襯底暴露到附加金屬氮化碳前驅(qū)物和附加氮源氣體的氣體脈沖，所述附加金屬氮化碳前驅(qū)物包括鉭、鈦或者其組合。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述金屬氮化碳前驅(qū)物包括具有Ta-N分子內(nèi)鍵的鉭氮化碳前驅(qū)物。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述鉭氮化碳前驅(qū)物包括Ta(NMe₂)₃(NCMe₂Et)(TAlMATA)、Ta(NEt₂)₅(PDEAT)、Ta(NMe₂)₅(PDMAT)、Ta(NEtMe)₅(PEMAT)、(tBuN)Ta(NMe₂)₃(TBTDMT)、(tBuN)Ta(NEt₂)₃(TBTDET)、(tBuN)Ta(NEtMe)₃(TBTEMT)或者(iPrN)Ta(NEt₂)₃(IPTDET)。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述金屬氮化碳前驅(qū)物包括具有Ti-N分子內(nèi)鍵的鈦氮化碳前驅(qū)物。