用选择剂形成区域选择性薄膜的方法技术

根据本发明专利技术的一实施例，一种形成区域选择性薄膜的方法包括：选择剂供应步骤，将选择剂供应至内部置有基板的腔室的内部，以使所述选择剂吸附至所述基板的非生长区域；净化步骤，净化所述腔室的内部；前驱体供应步骤，将前驱体供应至所述腔室的内部，以使所述前驱体吸附至所述基板的生长区域；净化步骤，净化所述腔室的内部；及薄膜形成步骤，将反应物质供应至所述腔室的内部，以使所述反应物质与被吸附的所述金属前驱体发生反应而形成薄膜。所述金属前驱体发生反应而形成薄膜。所述金属前驱体发生反应而形成薄膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用选择剂形成区域选择性薄膜的方法


[0001]本专利技术涉及一种形成薄膜的方法，更具体来说，涉及用选择剂形成区域选择性薄膜的方法。

技术介绍

[0002]随着创新技术的发展，DRAM装置持续小型化，达到了10nm时代。相应地，为了改良性能及可靠性，即使电容器尺寸减小，也需要充分维持高电容及低漏电流特性，并且击穿电压必须高。
[0003]为了增大常规高k材料的电容，正在开展多种研究，并且，存在一种利用种子层来帮助介电层结晶的方法。
[0004]通过该方法，即使在相对较低的温度下也可形成具有高介电常数的晶体结构，但存在有种子层在不应沉积介电膜之处也发生沉积，结果产生漏电流的问题。

技术实现思路

专利技术所要解决的技术课题
[0005]本专利技术的一目的在于，提供一种用于形成具有高电容的薄膜的方法。
[0006]本专利技术的另一目的在于，提供一种能够最小化漏电流的薄膜形成方法。
[0007]本专利技术的另一目的在于，提供一种用于可选择区域的薄膜形成方法。
[0008]本专利技术的其他目的将在下面的详细说明中变得清晰。课题解决方案
[0009]根据本专利技术的一实施例，形成区域选择性薄膜的方法包括：选择剂供应步骤，将选择剂供应至内部置有基板的腔室的内部，以使所述选择剂吸附至所述基板的非生长区域；净化步骤，净化所述腔室的内部；前驱体供应步骤，将前驱体供应至所述腔室的内部，以使所述前驱体吸附至所述基板的生长区域；净化步骤，净化所述腔室的内部；及薄膜形成步骤，将反应物质供应至所述腔室的内部，以使所述反应物质与被吸附的所述前驱体发生反应而形成薄膜。
[0010]所述生长区域为氮化钛膜或氮化铌膜。
[0011]所述非生长区域为氮化硅膜。
[0012]所述氮化硅膜为选自SiN、SiCN，C掺杂SiN以及SiON中的一种以上。
[0013]所述选择剂由以下化学式1表示：<化学式1>
[0014]在<化学式1>中，n各自为0至8的整数,R1
‑
R3各自选自具有1至8个碳原子的烷基，R4选自氢、具有1至8个碳原子的烷基、以及具有1至8个碳原子的烷氧基。
[0015]所述反应物质选自O3、O2、H2O。
[0016]所述前驱体为选自包括A1的第3族、包括Zr及Hf的第4族、包括Nb及Ta的第5族中的一种以上。
[0017]所述薄膜是通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)或原子层沉积(ALD)形成。专利技术效果
[0018]根据本专利技术的一实施例，在选择剂被吸附到非生长区域的状态下，防止后续供应的前驱体被吸附到非生长区域，由此能够防止在非生长区域形成薄膜。此外，由此，可使漏电流最小化。
附图说明
[0019]图1为示意性地示出根据本专利技术的一实施例的薄膜形成方法的流程图。
[0020]图2为示意性地示出根据图1的供应周期的图。
[0021]图3为示意性地说明根据图1的薄膜形成过程的图。
[0022]图4为示出根据本专利技术的一实施例及比较实例1的基于X射线光电子光谱仪的分析所得的铌含量的图。
[0023]图5为表格，其以比较实例1为基准示出本专利技术的一实施例的厚度减小率。
具体实施方式
[0024]在下文中，将利用图1至图5来描述本专利技术的实施例。本专利技术的实施例可包括各种修改，且本专利技术的范围不应解释为受限于下述实施例。这些实施例是为了向本专利技术所属领域中普通技术人员更详细地解释本专利技术而提供的。因此，附图中所示之各组件的形状可以夸张示出，以强调更清晰的描述。
[0025]在本说明书中，除非另有陈述，否则当一个部件“包括”某一组件时，表示其可进一步包括其他组件而非排除其他组件。
[0026]本说明书中所使用的表示程度的术语「约」、「实质上」等，在所言及的含义中提示固有的制造及物质容许误差时表示其数值或接近其数值的含义，旨在防止肆无忌惮的侵权者对涉及到准确或绝对数值的公开内容进行不当利用。
[0027]在本说明书出现的术语“烷”或“烷基”指1至12个碳原子、1至10个碳原子、1至8个碳原子、1至5个碳原子、1至3个碳原子、3至8个碳原子或3至5个碳原子的直链或支链烷基。举例而言，烷基包括甲基、乙基、正丙基(nPr)、异丙基(iPr)、正丁基(nBu)、叔丁基(tBu)、异丁基(iBu)、仲丁基(sBu)、正戊基、叔戊基、异戊基、仲戊基、新戊基、3
‑
戊基、己基、异己基、庚基、4,4
‑
二甲基戊基、辛基、2,2,4
‑
三甲基戊基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基及其异构体，但可不限于此。
[0028]在本说明书出现的术语“膜”可以包括但不限于“薄膜”。
[0029]现有工艺中，存在如下问题：介电膜沉积于非生长区域(例如，诸如氮化硅膜那样的非金属薄膜上)，导致漏电流。然而，下述选择剂以高于金属薄膜的密度被吸附至非金属薄膜(例如，氮化硅膜)上，并且，该选择剂阻碍之后添加的金属前驱体的吸附，使得种子层
只形成在金属薄膜上。
[0030]图1为示意性地示出根据本专利技术的一实施例的薄膜形成方法的流程图。图2为示意性地示出根据图1的供应周期的图。图3为示意性地说明根据图1的薄膜形成过程的图。
[0031]将基板装载至工艺腔中，并调整以下的ALD工艺条件。ALD工艺条件可包括基板或工艺腔的温度、工艺腔中的压力、气体流速，且温度为10至900℃。
[0032]将基板暴露于供应至腔室内部的选择剂中，选择剂被吸附至基板的非生长区域的表面。非生长区域可为氮化硅层，且可为选自SiN,SiCN,碳掺杂SiN,及SiON中的至少一种。选择剂以高密度被吸附至非生长区域的表面，在后续工艺中阻碍金属前驱体的吸附。
[0033]所述选择剂可由以下化学式1表示：<化学式1>
[0034]在<化学式1>中，n各自为0至8的整数,R1
‑
R3各自选自具有1至8个碳原子的烷基，R4选自氢、具有1至8个碳原子的烷基、以及具有1至8个碳原子的烷氧基。
[0035]之后，将净化气体(例如，诸如Ar那样的情性气体)供应至腔室内部，以除去或净化未吸附的选择剂或副产物。
[0036]之后，将基板暴露于供应至腔室内部的金属前驱体中，金属前驱体被吸附至基板的生长区域的表面且由于选择剂而不被吸附至非生长区域的表面。金属前驱体可以包括第3族，诸如Al；或第4族，诸如Zr或Hf；或第5族，诸如Nb或Ta。
[0037]之后，将净化气体(例如，情性气体，诸如Ar)供应至腔室内部，以除去或净化未吸附的金属前驱体或副产物。
[0038]之后，将基板暴露于供应至腔室内部的反应物质中，以在基板表面上形成薄膜。反应物质与金属前驱体发生反应而形成薄膜，反应物质可选自O3、O2、H2O。可由反应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种形成区域选择性薄膜的方法，包括：选择剂供应步骤，将选择剂供应至内部置有基板的腔室的内部，以使所述选择剂吸附至所述基板的非生长区域；净化步骤，净化所述腔室的内部；前驱体供应步骤，将前驱体供应至所述腔室的内部，以使所述前驱体吸附至所述基板的生长区域；净化步骤，净化所述腔室的内部；及薄膜形成步骤，将反应物质供应至所述腔室的内部，以使所述反应物质与被吸附的所述前驱体发生反应而形成薄膜。2.根据权利要求1所述的形成区域选择性薄膜的方法，其特征在于，所述生长区域为氮化钛膜或氮化铌膜。3.根据权利要求1所述的形成区域选择性薄膜的方法，其特征在于，所述非生长区域为氮化硅膜。4.根据权利要求3所述的形成区域选择性薄膜的方法，其特征在于，所述氮化硅膜为选自SiN、SiCN，C掺杂SiN以及SiON中的一种以上。5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：金才玟，金荷娜，崔雄辰，
申请(专利权)人：株式会社EGTM，
类型：发明
国别省市：