[發明專利]形成具有金紅石晶體結構的氧化鈦膜的方法

無效

• 申請號: 201210158877.4
• 申請日: 2012-05-21
• 公開（公告）號: CN102810515A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 清村貴利;廣田俊幸;兩角友一朗;菱屋晉吾
• 申請（專利權）人: 爾必達存儲器株式會社;東京毅力科創株式會社
• 主分類號: H01L21/8242
• 分類號: H01L21/8242
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 陳海濤;穆德駿

1.一種形成具有金紅石晶體結構的氧化鈦膜的方法，所述方法包括：

形成無定形氧化鋯膜的步驟；

通過原子層沉積(ALD)法使用甲基環戊二烯基三(二甲基氨基)鈦作為鈦前體在所述無定形氧化鋯膜上形成無定形氧化鈦膜的步驟；以及

通過在300℃以上的溫度下的退火至少使所述無定形氧化鈦膜結晶的步驟。

2.如權利要求1所述的形成氧化鈦膜的方法，其中所述形成無定形氧化鋯膜的步驟包括：通過ALD法形成膜厚度為0.1nm～4nm的氧化鋯膜。

3.如權利要求1所述的形成氧化鈦膜的方法，其中在低于300℃的溫度下實施所述通過ALD法形成無定形氧化鈦膜的步驟。

4.如權利要求1所述的形成氧化鈦膜的方法，其中所述通過ALD法形成無定形氧化鈦膜的步驟包括重復實施循環，直至所述無定形氧化鈦膜的厚度變為3.5nm以上，所述循環包括如下工藝：

(1)將所述鈦前體引入反應室中，并使得所述鈦前體吸附在所述無定形氧化鋯膜的表面上；

(2)通過吹掃氣體將所述鈦前體的未被吸附的一部分從所述反應室中排出；

(3)使用反應氣體將所述鈦前體氧化；以及

(4)對所述反應氣體的未反應的一部分進行吹掃。

5.一種制造半導體裝置的方法，所述半導體裝置包括電容器，所述方法包括：

在電容器用下電極上形成無定形氧化鋯膜的步驟；

通過原子層沉積(ALD)法使用甲基環戊二烯基三(二甲基氨基)鈦作為鈦前體在所述氧化鋯膜上形成無定形氧化鈦膜的步驟；

通過在300℃～700℃的溫度下的退火至少使所述無定形氧化鈦膜結晶的步驟；以及

在所述經退火的氧化鈦膜上形成電容器用上電極的步驟。

6.如權利要求5所述的制造半導體裝置的方法，其中所述形成無定形氧化鋯膜的步驟包括：通過ALD法形成膜厚度為0.1nm～4nm的氧化鋯膜。

7.如權利要求5所述的制造半導體裝置的方法，其中在低于300℃的溫度下實施所述通過ALD法形成無定形氧化鈦膜的步驟。

8.如權利要求5所述的制造半導體裝置的方法，其中所述通過ALD法形成無定形氧化鈦膜的步驟包括重復實施循環，直至所述無定形氧化鈦膜的厚度變為3.5nm以上，所述循環包括如下工藝：

(1)將所述鈦前體引入反應室中，并使得所述鈦前體吸附在所述無定形氧化鋯膜的表面上；

(2)通過吹掃氣體將所述鈦前體的未被吸附的一部分從所述反應室中排出；

(3)使用反應氣體將所述鈦前體氧化；以及

(4)對所述反應氣體的未反應的一部分進行吹掃。

9.如權利要求5所述的制造半導體裝置的方法，其中在氧化氣氛中實施所述通過退火進行結晶的步驟。

10.如權利要求5所述的制造半導體裝置的方法，其中所述形成無定形氧化鋯的步驟和所述形成無定形氧化鈦膜的步驟中的至少一個步驟包括形成摻雜鋁的層。

11.如權利要求10所述的制造半導體裝置的方法，其中，在所述摻雜鋁的層中，Al原子在一個層中的面密度小于1.4E+14個原子/cm²。

12.如權利要求5所述的制造半導體裝置的方法，其中形成TiN膜或具有5.1eV以上功函的膜作為所述下電極。

13.如權利要求5所述的制造半導體裝置的方法，其中所述形成上電極的步驟包括：在與所述氧化鈦膜接觸的部分上形成具有5.1eV以上功函的膜。

14.如權利要求13所述的制造半導體裝置的方法，其中以冠形形狀形成所述下電極，且所述方法還包括：形成與所述下電極的上部接觸的支持膜的步驟。

15.如權利要求14所述的制造半導體裝置的方法，其中所述形成上電極的步驟在形成具有5.1eV以上功函的膜之后還包括：形成由摻雜硼的硅-鍺膜制成的第二上電極。