[發(fā)明專利]用于形成低溫半導(dǎo)體層及相關(guān)半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810508072.5
• 申請(qǐng)日: 2018-05-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108987336A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P·雷伊塞寧;M·B·莫薩;P-F·許
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: ASMIP控股有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/768
• 分類號(hào): H01L21/768;H01L21/762;H01L29/78
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 沙永生;樂(lè)洪詠

1.一種在低溫下形成半導(dǎo)體膜的方法，包括：

執(zhí)行金屬氮化物子循環(huán)，其中所述金屬氮化物子循環(huán)包括：

使金屬鹵素前體在反應(yīng)室中的襯底上流動(dòng)；

使惰性氣體在所述襯底上流動(dòng)以去除過(guò)量的所述金屬鹵素前體；

使氮前體在所述襯底上流動(dòng)，所述金屬鹵素前體與所述氮前體反應(yīng)形成金屬氮化物膜；以及

使惰性氣體在所述襯底上流動(dòng)以去除過(guò)量的所述金屬鹵素前體和所述氮前體；

其中所述反應(yīng)室的溫度低于300℃、低于250℃或低于200℃。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括處理子循環(huán)，所述處理子循環(huán)包括：

退火所述金屬氮化物膜；以及

蝕刻所述金屬氮化物膜。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬鹵素前體為以下至少一種：氯化鈦(TiCl_x)、溴化鈦(TiBr_x)、氟化鈦(TiF_x)、碘化鈦(TiI_x)、氯化鎢(WCl_x)、溴化鎢(WBr_x)、氟化鎢(WF_x)、碘化鎢(WI_x)、氯化鈮(NbCl_x)、溴化鈮(NbBr_x)、氟化鈮(NbF_x)、氯化鉭(TaCl_x)、溴化鉭(TaBr_x)、氟化鉭(TaF_x)、氯化鉿(HfCl_x)、溴化鉿(HfBr_x)、氯化鋯(ZrCl_x)或溴化鋯(ZrBr_x)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述氮前體為以下至少一種：烷基肼前體或含氮等離子體前體。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述烷基肼前體為以下至少一種：乙基肼(CH₃CH₂N₂H₃)、二乙基肼(C₄H₁₂N₂)、叔丁基肼(C₄H₉N₂H₃)、甲基肼(CH₃NHNH₂)或二甲基肼((CH₃)₂N₂H₂)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述含氮等離子體前體為以下至少一種：氮?dú)?N₂)、氫氣(H₂)、氨氣(NH₃)或肼(N₂H₄)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬氮化物膜形成均勻厚度的連續(xù)無(wú)定形膜。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括用于終止一系列分離的島上的反應(yīng)位點(diǎn)反應(yīng)的能力的烷基封端步驟。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述烷基封端步驟包括：

使金屬鹵素前體流動(dòng)；

使惰性氣體流動(dòng)；

使烷基肼前體流動(dòng)，所述金屬鹵素前體與所述金屬鹵素前體反應(yīng)以封閉所述分離的島中的反應(yīng)位點(diǎn)；以及

使所述惰性氣體流動(dòng)。

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中在蝕刻所述金屬氮化物膜期間，所述反應(yīng)室的溫度低于500℃、低于450℃或低于400℃。

11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中在蝕刻所述金屬氮化物膜期間，所述反應(yīng)室的壓力在0.1與10托之間、在1與5托之間或在1與3托之間。