Ｓｒ－Ｔｉ－Ｏ系膜的成膜方法和存储媒介技术

本发明专利技术提供Ｓｒ－Ｔｉ－Ｏ系膜的成膜方法，以膜中的Ｓｒ与Ｔｉ的比率Ｓｒ／Ｔｉ按原子数比计为１．２～３的方式进行成膜后，在含有０．００１％～８０％的Ｏ２的气氛中，在５００℃以上进行退火。此外，以包含将多个ＳｒＯ膜成膜阶段和多个ＴｉＯ膜成膜阶段多次连续进行这样的次序的方式，多次进行上述ＳｒＯ膜成膜阶段和上述ＴｉＯ膜成膜阶段。进而，在使Ｓｒ吸附后、使Ｓｒ氧化时，使用Ｏ３和Ｈ２Ｏ作为氧化剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及形成SrTiO3膜等Sr-Ti-O系膜的Sr-Ti-O膜的成膜方法和存储媒介。
技术介绍
在半导体设备中，集成电路的高集成化日益发展，即使对于DRAM也要求减少存储 单元的面积、且增大存储容量。对于这种要求，MIM(金属-绝缘体-金属)结构的电容器 受到注目。作为这种MIM结构的电容器，使用钛酸锶(SrTiO3)等高介电常数材料作为绝缘 膜(电介质膜)。作为DRAM电容器用的SrTiO3膜的成膜方法，以往多采用如下方法使用有机 Sr原料和有机Ti原料，使用O3气体等作为氧化剂，采用ALD法进行成膜的方法(例如， J. H. Lee 等人，"Plasma enhancedatomic layer deposition of SrTiO3 thin films with Sr (tmhd) 2and Ti (i_0Pr) 4” J. Vac. Scl. Technol. A20 (5)，Sep/Oct 2002)。然而，要想采用这样的方法形成薄的膜时，即使在Sr Ti = 1 1的化学计量组 成中，根据基板的种类即使在成膜后进行退火也会产生不易结晶化之类的问题。Sr-Ti-O系 材料由于在非晶质状态下介电常数低，因此希望进行结晶化。另一方面，在ALD法中，通过将进行Sr原料-净化-氧化剂-净化而使SrO成膜 的阶段、进行Ti原料-净化-氧化剂-净化而使TiO成膜的阶段交替重复来进行成膜，但 在该方法中，根据原料的组合，有时会出现产生吸附阻碍等、成膜后的组成不是所需组成的 情况。进而，在ALD法中，将各原料和氧化剂的供给时间设定成膜厚达到饱和的时间，但 使用O3作为氧化剂时，根据用作Sr原料的有机Sr化合物的种类，至到达饱和点为止需要 较长时间，达到饱和时的每1次循环的膜厚为0. 3 0. 4nm,非常厚，存在有时无法将所需的 SrO进行成膜的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供能够稳定地使SrTiO3结晶析出的Sr-Ti-O系膜的成膜方法。本专利技术的其他目的在于提供能够使Sr和Ti达到所需比率的Sr-Ti-O系膜的成膜方法。本专利技术的进一步的其他目的在于提供能够使氧化剂迅速地到达供给饱和点、能 够形成所需的SrO而获得良好的Sr-Ti-O系膜的Sr-Ti-O系膜的成膜方法。本专利技术的另外的目的在于提供存储有执行这些方法的程序的存储媒介。根据本专利技术的第1观点，提供一种Sr-Ti-O系膜的成膜方法，是在基板上形成 Sr-Ti-O系膜的Sr-Ti-O系膜的成膜方法，包括在处理容器内配置基板；加热基板；在对 基板进行加热的状态下，以膜中的Sr与Ti的比率Sr/Ti按原子数比计为1. 2 3的方式， 将气体状的Ti原料、气体状的Sr原料和气体状的氧化剂导入上述处理容器内，在上述处理容器内将Sr-Ti-O系膜形成于基板上；在含有0. 001 % 80%的O2的气氛中，在500°C以上 对成膜后的基板进行退火。 在上述第1观点中，优选以膜中的Sr与Ti的比率Sr/Ti按原子数比计为1. 4 1. 9的方式进行成膜。此外，在上述Sr-Ti-O系膜的成膜时，可以将如下的SrO膜成膜阶段 和TiO膜成膜阶段各进行多次，所述SrO膜成膜阶段包括将气体状的Sr原料导入上述处 理容器内并使Sr吸附于基板上，将气体状的氧化剂导入上述处理容器内并使Sr氧化，然后 将处理容器内净化；所述TiO膜成膜阶段包括将气体状的Ti原料导入上述处理容器内并 使Ti吸附于基板上，将气体状的氧化剂导入上述处理容器内并使Ti膜氧化，然后将处理容 器内净化。进而，可以以包含将多个上述SrO膜成膜阶段多次连续进行这样的次序的方式， 多次进行上述SrO膜成膜阶段和上述TiO膜成膜阶段。本专利技术的第2观点，提供一种Sr-Ti-O系膜的成膜方法，是在基板上形成Sr-Ti-O 系膜的Sr-Ti-O系膜的成膜方法，包括在处理容器内配置基板；加热基板；在对基板进行 加热的状态下，将气体状的Ti原料、气体状的Sr原料和气体状的氧化剂导入上述处理容器 内，在上述处理容器内将Sr-Ti-O系膜形成于基板上。在上述Sr-Ti-O系膜的成膜时，以包 含将多个SrO膜成膜阶段或多个TiO膜成膜阶段或者这两者多次连续进行这样的次序的方 式，将如下的SrO膜成膜阶段和TiO膜成膜阶段各进行多次，所述SrO膜成膜阶段包括将 气体状的Sr原料导入上述处理容器内并使Sr吸附于基板上，将气体状的氧化剂导入上述 处理容器内并使Sr氧化，然后将处理容器内净化；所述TiO膜成膜阶段包括将气体状的 Ti原料导入上述处理容器内并使Ti吸附于基板上，将气体状的氧化剂导入上述处理容器 内并使Ti膜氧化，然后将上述处理容器内净化。在上述第2观点中，可以在将多次进行上述SrO膜成膜阶段后、多次进行上述TiO 膜成膜阶段的设定组(set)重复多次，例如，可以将进行2次上述SrO膜成膜阶段后、进行 2次上述TiO膜成膜阶段的设定组重复多次。根据本专利技术的第3观点，提供一种Sr-Ti-O系膜的成膜方法，是在基板上形成 Sr-Ti-O系膜的Sr-Ti-O系膜的成膜方法，包括在处理容器内配置基板；加热基板；在对 基板进行加热的状态下，将气体状的Ti原料、气体状的Sr原料和气体状的氧化剂导入上述 处理容器内，在上述处理容器内将Sr-Ti-O系膜形成于基板上；在上述Sr-Ti-O系膜的成膜时，将下述的SrO膜成膜阶段和TiO膜成膜阶段各进 行多次，并使用O3和H2O作为上述氧化剂，所述SrO膜成膜阶段包括将气体状的Sr原料导 入上述处理容器内并使Sr吸附于基板上，将气体状的氧化剂导入上述处理容器内并使Sr 氧化，然后将处理容器内净化；所述TiO膜成膜阶段包括将气体状的Ti原料导入上述处 理容器内并使Ti吸附于基板上，将气体状的氧化剂导入上述处理容器内并使Ti膜氧化，然 后将处理容器内净化。在上述第3观点中，作为上述Sr原料，可以使用具有环戊二烯基的Sr化合物，典 型的为Sr (C5 (CH3) 5) 2。在这种情况下，上述氧化剂中，H2O具有将Sr和环戊二烯基切断的功 能，O3具有形成SrO的功能。根据本专利技术的第4观点，提供一种存储媒介，是在计算机上运行、存储有用于控制 成膜装置的程序的存储媒介，上述控制程序在执行时，令计算机控制上述成膜装置，以使 得进行如下的Sr-Ti-O系膜的成膜方法，所述Sr-Ti-O系膜的成膜方法是在基板上形成Sr-Ti-O系膜的Sr-Ti-O系膜的成膜方法，包括在处理容器内配置基板；加热基板；在对 基板进行加热的状态下，以膜中的Sr与Ti的比率Sr/Ti按原子数比计为1. 2 3的方式， 将气体状的Ti原料、气体状的Sr原料和气体状的氧化剂导入上述处理容器内，在上述处理 容器内将Sr-Ti-O系膜形成于基板上；在含有0. 001 % 80%的O2的气氛中，在500°C以上 对成膜后的基板进行退火根据本专利技术的第5观点，提供一种存储媒介，是在计算机上运行、存储有用于控制 成膜装置的程序的存储媒介，上述控制程序在执行时，令计算机控制上述成膜装置，以使 得进行如下的Sr-Ti-O系膜的成膜方法，所述Sr-Ti-O系膜的成膜方法是在基板上形成 Sr-Ti-O系膜的Sr-Ti-O系膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ｓｒ－Ｔｉ－Ｏ系膜的成膜方法，是在基板上形成Ｓｒ－Ｔｉ－Ｏ系膜的Ｓｒ－Ｔｉ－Ｏ系膜的成膜方法，包括：在处理容器内配置基板，加热基板，在对基板进行加热的状态下，以膜中的Ｓｒ与Ｔｉ的比率Ｓｒ／Ｔｉ按原子数比计为１．２～３的方式，将气体状的Ｔｉ原料、气体状的Ｓｒ原料和气体状的氧化剂导入所述处理容器内，在所述处理容器内将Ｓｒ－Ｔｉ－Ｏ系膜形成于基板上，在含有０．００１％～８０％的Ｏ↓［２］的气氛中，在５００℃以上对成膜后的基板进行退火。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：河野有美子，有马进，柿本明修，广田俊幸，清村贵利，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，尔必达存储器株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]