DE10132882A1 - Verfahren zum Ausbilden einer Dünnschicht unter Verwendung einer Atomschichtabscheidung - Google Patents
Verfahren zum Ausbilden einer Dünnschicht unter Verwendung einer AtomschichtabscheidungInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung sieht ein Verfahren zum Ausbilden einer Dünnschicht unter Verwendung einer Atomschichtabscheidung (atomic layer deposition = ALD) vor. Ein ALD-Reaktor mit einem einzigen Reaktionsraum wird vorgesehen. Ein Stapel von Substraten wird gleichzeitig in den einzigen Reaktionsraum des ALD-Reaktors geladen. DOLLAR A Anschließend wird ein Reaktionsmittel enthaltendes Gas in den einzigen Reaktionsraum eingebracht und ein Teil des Reaktionsmittels wird auf den oberen Oberflächen des Stapels von Substraten innerhalb des einzigen Reaktionsraums chemiesorbiert. Nicht chemisch adsorbiertes Reaktionsmittel wird anschließend aus dem einzigen Reaktionsraum entfernt. DOLLAR A In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nach dem Einbringen des Reaktionsmittel enthaltenden Gases nicht chemisch adsorbiertes Reaktionsmittel in dem einzigen Reaktionsraum zum Erleichtern der Entfernung des nicht chemisch adsorbierten Reaktionsmittels verdünnt.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Halbleitervorrichtungen
und insbesondere ein Verfahren zum Ausbilden einer Dünnschicht für eine
Halbleitervorrichtung unter Verwendung einer Atomschichtabscheidung (ato
mic layer desposition = ALD).
Das Ausbilden von Dünnschichten bei herkömmlichen hochintegrierten
Halbleitervorrichtungen weist viele strenge Herstellungsanforderungen auf, wie
beispielsweise ein niedriges Temperaturniveau, hervorragende Stufenabdec
kung, eine genaue Steuerung der Schichtdicke, eine einfache Prozeßvariablen
und eine geringe Teilchenverunreinigung.
Herkömmliche CVD-basierte Verfahren, wie beispielsweise eine chemi
sche Dampfabscheidung bei einem niedrigen Druck (low-pressure chemical
vapor deposition = LPCVD), eine chemische Dampfabscheidung mit verbes
sertem Plasma (plasma-enhanced chemical vapor deposition = PECVD) sind
nicht länger für ein Ausbilden von Dünnschichten auf herkömmlichen Vor
richtungen geeignet, die die Herstellungsanforderungen erfüllen. Bei einem ty
pischen CVD-Verfahren wird beispielsweise eine Dünnschicht bei einer relativ
hohen Temperatur abgeschieden. Dies ist jedoch unerwünscht, da die Möglich
keit von nachteiligen thermischen Effekten auf den Vorrichtungen besteht.
Ebenso weist die CVD-Dünnschicht oftmals Nachteile wie beispielsweise eine
nicht gleichförmige Dicke, d. h., Dickenabweichungen entlang der Oberfläche
der Vorrichtung, oder eine Teilchenverunreinigung auf.
Für LPCVD gilt, daß der Wasserstoffgehalt einer LPCVD-Dünnschicht
normalerweise hoch ist und ihre Stufenabdeckung oftmals inakzeptabel ist.
Das Atomschichtabscheidungsverfahren (ALD) ist als eine Alternative
für derartige Dünnschichtausbildungstechnologien vorgeschlagen worden, da
das ALD-Verfahren bei niedrigeren Temperaturen als bei den herkömmlichen
CVD-basierten Verfahren durchgeführt werden kann und ebenso eine exzel
lente Stufenabdeckung aufweist.
Eine dieser ALD-Verfahrenstechnologien ist in dem U. S. Patent
Nr. 6,124,158 offenbart. Hierbei wird ein erstes Reaktionsmittel zum Reagieren
mit der behandelten Oberfläche eingeführt, um eine gebundene Einzelschicht
(bonded monolayer) der reaktiven Art auszubilden. Ein zweites Reaktionsmittel
wird eingeführt, um mit der Oberfläche zum Ausbilden einer gewünschten
Dünnschicht zu reagieren. Nach jedem Schritt in dem Zyklus wird die Reakti
onskammer mit einem Inertgas gereinigt, um eine Reaktion mit Ausnahme der
Reaktion auf der Oberfläche zu verhindern. Typischerweise wird das Zuführen
des Reaktionsmittels und die Reinigung beispielsweise aus Wartungsgründen
der Herstellungsgerätschaft bei dem gleichen Druck durchgeführt.
Jedoch weisen derartige herkömmliche ALD-Technologien zahlreiche
Nachteile auf, wie beispielsweise einen geringen Durchsatz aufgrund von Pro
blemen, wie beispielsweise einer relativ geringen Wachstumsrate der Atom
schichten. Ferner ist der Reaktionsraum bei herkömmlichen ALD-Reaktoren,
wie beispielsweise einem Reaktor vom Wanderwellentyp (traveling wave-type
reactor) sehr klein gestaltet, um das Reinigungsvolumen zum Reinigen von
Nebenprodukte oder dergleichen zu verringern. Somit verarbeiten herkömmli
che ALD-Reaktoren lediglich ein oder zwei Wafer bei jedem Vorgang, typi
scherweise ein Substrat für einen Vorgang in einem einzigen Reaktor. Diese
Nachteile machen es für zahlreiche herkömmliche ALD-Technologien schwie
rig, praktisch umgesetzt zu werden und kommerziell akzeptiert zu sein, d. h., in
einer Massenproduktion eingesetzt zu werden.
In letzter Zeit wurden zahlreiche Versuche unternommen, den Durchsatz
des ALD-Verfahrens zu erhöhen. Ein solcher Versuch ist im U. S. Patent
Nr. 6,042,652 offenbart. Hierbei enthält der ALD-Reaktor eine Vielzahl von
Modulen und eine Vielzahl von Reaktionsräumen (Stufen), d. h., Räume die
durch die Vielzahl der zusammengebauten Module aufgeteilt sind. Beispiels
weise ist ein unteres Modul unterhalb von einem oberen Modul angeordnet,
wodurch ein Reaktionsraum (eine Stufe) zwischen ihnen erzeugt wird, welcher
in der Lage ist, lediglich ein Halbleitersubstrat aufzunehmen.
Da jedoch jeder Reaktionsraum (Stufe) klein und aufgeteilt ist, d. h., die
Reaktionsräume voneinander getrennt sind, wird jedes Substrat einzeln in einer
der Reaktionsräume (Stufen) eingefügt. Somit ist es schwer, einen automati
sierten Wafertransportmechanismus zum Beladen und Entladen einer Vielzahl
von Wafern zu verwenden. Folglich wird eine beträchtlich lange Zeit zum Be
laden/Entladen der Wafer benötigt. Ebenso ist die Anzahl der Wafer, die gela
den und verarbeitet werden können, immer noch nicht ausreichend.
Demzufolge ist es klar ersichtlich, daß ein neues ALD-Verfahren benötigt
wird, das eine hohe Durchsatzleistung ermöglicht, und das die vorhergehend
erwähnten Probleme lösen kann, während es weiterhin qualitativ hochwertige
Dünnschichten vorsieht.
Die vorliegende Erfindung sieht ein Verfahren zum Ausbilden einer
Dünnschicht unter Verwendung einer Atomschichtabscheidung (ALD) vor. Ein
Reaktor mit einem einzigen Reaktionsraum wird vorgesehen. Ein Stapel von
Substraten wird gleichzeitig in den einzigen Reaktorraum des Reaktors gela
den.
Anschließend wird ein Reaktionsmittel enthaltendes Gas in den einzigen
Reaktionsraum eingebracht, und ein Teil des Reaktionsmittels wird auf den
oberen Oberflächen des Stapels von Substraten oder von Wafer innerhalb des
einzigen Reaktionsraums chemiesorbiert (chemisch absorbiert). Nicht chemisch
absorbiertes Reaktionsmittel wird anschließend aus dem einzigen Reaktions
raum entfernt.
In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung werden nach dem Einführen des Reaktionsmittel enthaltenden Gases nicht
chemisch absorbiertes Reaktionsmittel in dem einzigen Reaktorraum verdünnt,
um die Entfernung des nicht chemisch absorbierten Reaktionsmittels zu er
leichtern.
Ebenso wird gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Er
findung ein Verfahren zum Ausbilden einer Dünnschicht offenbart, bei welcher
ein Reaktor mit einem einzigen Reaktorraum vorgesehen wird. Ein Vielzahl
von Wafern, von denen jeder eine Verarbeitungsoberfläche (d. h. die zu verar
beitende Oberfläche, auf der die Dünnschicht ausgebildet wird) aufweist, wer
den in den Reaktionsraum eingeführt. Die Verarbeitungsoberflächen der Viel
zahl von Wafern schauen im wesentlichen in die gleiche Richtung. Ein erstes
Reaktionsmittel wird in den Reaktionsraum eingebracht, so daß ein Teil des er
sten Reaktionsmittels auf den Verarbeitungsoberflächen der Vielzahl von Wa
fern für eine ALD chemisch absorbiert wird. Anschließend wird ein chemisch
nicht absorbierter Teil der ersten Reaktionsmittels aus dem Reaktionsraum ent
fernt. Als nächstes wird ein zweites Reaktionsmittel in den Reaktionsraum ein
gebracht. Ebenso wird ein Teil des zweiten Reaktionsmittels auf der Verarbei
tungsoberfläche jedes Wafers chemisch absorbiert. Anschließend wird ein nicht
chemisch absorbierter Teil des zweiten Reaktionsmittels aus dem Reaktions
raum entfernt.
Die vorhergehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der
Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter
Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit der begleiteten
Zeichnung besser ersichtlich.
Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht eines ALD-Reaktors in
Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt einen Graphen, der den Druck des ALD-Reaktors bei
jedem Schritt des ALD-Verfahrens in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
darstellt.
Fig. 3A-3D zeigen die Verfahrensschritte zum Ausbilden einer
ALD-Dünnschicht gemäß einer Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung.
Fig. 4 zeigt einen Graphen, der Verfahrensbedingungen bzw.
Verfahrenszustände in Übereinstimmung mit einer Aus
führungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 5 zeigt einen Graphen, der das Ergebnis des
ALD-Verfahrens darstellt, das in Übereinstimmung mit
einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
durchgeführt worden ist.
Fig. 6 zeigt einen Graphen, der das Ergebnis des
ALD-Verfahrens darstellt, das in Übereinstimmung mit
einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
durchgeführt worden ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zur Herstel
lung einer Dünnschicht mit Hilfe eines ALD-Verfahrens, durch welches eine
Durchsatzleistung im Vergleich mit den herkömmlichen ALD-Verfahren er
heblich verbessert werden kann.
Bei der folgenden Beschreibung sind zahlreiche bestimmte Details darge
stellt, um ein vollständiges Verständnis der vorliegenden Erfindung vorzuse
hen. Jedoch ist für den Fachmann ohne weiteres erkennbar, daß die Erfindung
auch ohne diese spezifischen Details durchgeführt werden kann. An einigen
Stellen sind allgemein bekannte Verfahrensschritte und Techniken nicht im
Detail dargestellt worden, um die vorliegende Erfindung nicht unverständlich
werden zu lassen.
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Ausbilden einer Dünnschicht un
ter Verwendung von ALD in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindungsform beschrieben.
Gemäß Fig. 1, wird schematisch ein ALD-Reaktor 10 mit einem einzigen
Reaktionsraum 12 innerhalb einer rohrförmigen Prozeßvorrichtung 11 gezeigt.
Andere Teile des Reaktors 10, wie beispielsweise eine Heizvorrichtung, sind
aus Gründen der Einfachheit weggelassen worden. Vorzugsweise ist der
ALD-Reaktor 10 ein Ofentyp-Vertikalreaktor (vertikalorientiert), der den her
kömmlichen LPCVD-Öfen, wie sie in U. S. Patent Nr. 5,217,340 und 5,112,641
gezeigt sind, ähnlich ist, jedoch kann irgendein anderer Reaktortyp, beispiels
weise ein horizontal orientierter, welcher für die Umsetzung der vorliegenden
Erfindung geeignet ist, verwendet werden, ohne den Inhalt und den Umfang der
vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung meint der Reaktorraum 12 einen
Raum, in dem Substrate 15 (oder Wafer) angeordnet sind, und in dem zahlrei
che Verfahrenssequenzen des ALD-Verfahrens auftreten. Ebenso ist bei der
vorliegenden Erfindung der einzige Reaktionsraum 12 nicht aufgeteilt oder ge
trennt. Er unterscheidet sich somit im Vergleich zu dem Reaktionsraum von
herkömmlichen Reaktoren, wie sie beispielsweise in U. S. Patent Nr. 6,042,552
und 6,015,590 gezeigt sind, bei denen zahlreiche (aufgeteilte) Reaktionsräume
in einem ALD-Reaktor vorhanden sind. Bei diesen herkömmlichen
ALD-Reaktoren, insbesondere den im U. S. Patent 6,015,590 gezeigten, ist die
Zahl der Substrate, die in jedem Reaktionsraum angeordnet werden können
sehr klein, beispielsweise ein oder zwei Substrate pro Reaktionsraum, da jede
der zahlreichen (aufgeteilten) Reaktionsräume einen sehr engen Querschnitt zur
Minimierung des Volumens des Reaktionsraums für eine Reinigungseffizienz
aufweist. Ebenso beschränkt dieser Aspekt herkömmlicher ALD-Reaktoren
aufgrund der strukturellen Beschränkungen, wie sie vorstehend beschrieben
worden sind, die Gesamtzahl an Substraten, die in einem Reaktor angeordnet
werden können. Zum Beispiel benötigen die in U. S. Patent Nr. 6,042,652 ge
zeigten Module, welche jeden Reaktionsraum ausbilden, selbst einen beträcht
lichen Raumbetrag oder Volumen innerhalb des Reaktors. Dies kann den
Durchsatz des ALD-Verfahrens ernsthaft verringern.
Da jedoch bei der vorliegenden Erfindung der ofenartige
ALD-Reaktor 10 einen einzigen großvolumigen Reaktionsraum 12 aufweist,
der nicht aufgeteilt ist, kann der ALD-Reaktor 10 mehr als einhundert (100)
Substrate darin aufnehmen, wie in Fig. 1 dargestellt. Somit kann die Anzahl an
Substraten, die mit einem einzigen ALD-Vorgang verarbeitet werden können
beträchtlich erhöht werden (beträchtliche Erhöhung der Durchsatzleistung).
Zum Ausbilden von ALD-Dünnschichten auf den Substraten 15 wird ein
Stapel 14 von Substraten 15 im wesentlichen gleichzeitig in den einzigen Re
aktorraum 12 des ALD-Reaktors 10 geladen, wie Fig. 1 schematisch darge
stellt. Bei der vorliegenden Erfindung kann ein Stapel 14 eine Gesamtzahl an
Substraten bedeuten, die in dem Reaktor 10 für einen ALD-Vorgang zum Aus
bilden einer Dünnschicht auf den Substraten geladen wird. In Übereinstim
mung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist ein Stapel
14 vorzugsweise ungefähr 125-135 Substrate auf. Jedes der Substrate 15 weist
eine Verarbeitungsoberfläche 17, vorzugsweise an seiner Oberseite, auf.
Bei dem erfindungsgemäßen ALD-Verfahren wird während dem Bela
den/Entladen der Substrate 15, der Stapel 14 von Substraten 15 in den
ALD-Reaktor 10 unter Verwendung eines automatischen (d. h. nicht
manuellen) Wafertransportmechanismus 18 geladen, wie es in Fig. 1 schema
tisch dargestellt ist. Als derartiger automatischer Wafertransportmechanismus
18 kommt einer in Frage, wie er in U. S. Patent Nr. 5,217,340 und 5,112,641 of
fenbart ist. Innerhalb des Inhalts und des Umfangs der vorliegenden Erfindung
kann jedoch auch irgendein anderer Typ eines automatischen Wafertransport
mechanismus verwendet werden, der für die Umsetzung der vorliegenden Er
findung geeignet ist.
Mit anderen Worten, da bei der vorliegenden Erfindung alle Produktsub
strate 15 für einen einzigen ALD-Vorgang in dem einzigen Reaktionsraum 12
angeordnet werden können, ohne daß sie auf unterschiedliche Reaktionsräume
in einem Reaktor aufgeteilt werden, kann die Beladen/Entladung eines Stapels
14 von Substraten 15 automatisch und schnell durch den Wafertransportme
chanismus 18 durchgeführt werden. Insbesondere kann der Stapel 14 von Sub
straten in einer vorbestimmten Art und Weise angeordnet werden, und in einem
Boot (boat) 19 eingefügt werden. Das Boot 19, das typischer Weise aus Quarz
oder einem anderen herkömmlichen Material ausgebildet ist, weist eine Viel
zahl von Nuten auf seiner inneren Oberfläche auf, um jedes der Substrate 15
aufzunehmen. Das Boot 19, das den Substratstapel 14 enthält, wird in den
ALD-Reaktor 10 geladen, womit ein gleichzeitiges Beladen des Stapels 14 aus
Substraten 15 in den einzigen Reaktionsraum 12 des ALD-Reaktors 10 in einer
Art und Weise erreicht wird, wie sie in Fig. 1 beschrieben ist. Hierbei schauen
im wesentlichen alle oberen Oberflächen 17 (Verarbeitungsoberflächen) der
Substrate 15 für einen automatischen Wafertransport in die gleiche Richtung.
Damit wird ein wichtiger Vorteil erzielt, insbesondere in Bezug auf einen
Durchsatz, gegenüber herkömmlichen ALD-Techniken, von denen beispiels
weise eine in dem U. S. Patent Nr. 6,015,590 offenbart ist, bei dem die oberen
Oberflächen der Wafer in gegenüberliegenden Richtungen schauen, so daß ein
automatischer Wafertransport ziemlich umständlich oder unmöglich ist. Somit
können bei herkömmlichen ALD-Technologien lediglich eine kleine Anzahl an
Substraten, meistens nur eins, nacheinander in jeden Reaktorraum angeordnet
werden. Dies kommt daher, da die Substrate über die zahlreichen Reaktorräume
in einem Reaktor verteilt werden müssen und die Verteilung nahezu unmöglich
oder zumindest schwierig auf einmal durchzuführen ist. Dies gilt auch für eine
herkömmliche ALD-Technik, die in dem U. S. Patent Nr. 6,042,652 offenbart
ist, bei der eine Vielzahl von kreisförmigen Halbleitersubstraten einzeln nach
einander in die Reaktionsräume (Stufen) transportiert werden, wie es bei dem
Hintergrund bereits beschrieben worden ist. Der gesamte Beladungsprozeß be
nötigt eine lange Zeitdauer, was den Durchsatz beträchtlich verringert und so
mit die kommerzielle Anwendung des ALD-Verfahrens einschränkt.
Wie in Fig. 3 schematisch dargestellt, wird, wie bei herkömmlichen
ALD-Technologien, ein erstes Reaktionsmittel 40 oder ein erstes Reaktions
mittel enthaltenes Gas durch den Einlaß 16 in Fig. 1, wie beispielsweise einer
Gaszuführleitung (nicht gezeigt) des ALD-Reaktors 10 in den einzigen Reak
torraum 12 eingeführt (Dosierungsschritt). Somit wird ein Teil des ersten Re
aktionsmittels 40 auf den Verarbeitungsoberflächen 17 des Stapels 14 von Sub
straten 15 innerhalb des einzigen Reaktionsraums 12 chemisch absorbiert
(chemiesorbiert). Wie in Fig. 2 gezeigt, wird der Dosierungsschritt 31 bevor
zugt bei einem ersten vorbestimmten Druck P1, der zwischen ungefähr 0,1 Torr
und 0,5 Torr liegt, durchgeführt.
Um andererseits bei der vorliegenden Erfindung den Durchsatz von ALD
weiter zu erhöhen, muß die Reinigungszeit für ALD verringert werden. Dies
kommt daher, da im allgemeinen die Reinigungszeit von dem Volumen eines
Reaktors abhängig ist. Da die vorliegende Erfindung einen ofenartigen Reaktor
mit einem großen Volumen verwendet, ist das Reinigungsvolumen beträchtlich
größer als bei anderen herkömmlichen ALD-Techniken, wie beispielsweise bei
der Vorrichtung vom Wanderwellentyp, der im U. S. Patent Nr. 6,042,552 oder
6,015,590 gezeigt worden ist.
Um das Problem zu lösen, wird mit einer Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung nach dem Einführen des ersten Reaktionsmittels 40 zur ef
fektiven Verringerung der Reinigungszeit ein nicht chemisch absorbierter Teil
des ersten Reinigungsmittels 40 in den einzigen Reaktionsraum 12 für eine
Entfernung des nicht chemisch absorbierten Teils des ersten Reaktionsmit
tels 40 aus dem ALD-Reaktors 10 verdünnt. Hierbei enthält der nicht chemi
sche absorbierte Teil des ersten Reaktionsmittels 40 ein physikalisch absor
biertes (physisorbiertes) Reaktionsmittel, d. h., ein erstes Reaktionsmittel 40
haftet daran physikalisch, und wird locker an den chemisorbierten Teil des er
sten Reaktionsmittels 40 oder irgendeinem restlichem reaktiven Material inner
halb des ALD-Reaktors 10 gehalten.
Für den Verdünnungsschritt 33 in Fig. 2 enthält der in Fig. 1 gezeigte
ALD-Reaktor 10 ein Drucksteuerventil 21, das mit einer Auslaßleitung 25 oder
einer Grobleitung zum Entfernen des verdünnten nicht chemisch absorbierten
Teils des ersten Reaktionsmittels 40 aus dem ALD-Reaktor 10 verbunden ist.
Die Auslaßleitung 25 ist mit einer Pumpe 23 zum Abpumpen des nicht che
misch absorbierten Teils des ersten Reaktionsmittels 40 aus dem Reaktor 10
nach Außen verbunden. Während des Verdünnungsschritts 33, ist das Steuer
ventil 21 im wesentlichen geschlossen und ein Inertgas wird durch einen Einlaß
16 in den Reaktor 10 zugeführt, und die Einbringung des ersten Reaktionsmit
tels in den ALD-Reaktor 10 wird im wesentlichen gestoppt. D. h., eine Leitfä
higkeit der Auslaßleitung 25 des ALD-Reaktors 10 ist verringert.
Alternativ wird während des Verdünnungsschritts 33 ein Inertgas mit ei
ner Menge, die beträchtlich mehr als die Menge des ersten Reaktionsmittels 40
ist, in den ALD-Reaktor 10 eingebracht, während die Einbringung des ersten
Reaktionsmittels 40 in den Reaktor 10 gestoppt wird.
Wie in Fig. 2 dargestellt wird der Reaktordruck während der Verdünnung
des nicht chemisch absorbierten Teils des ersten Reaktionsmittels 40 vorzugs
weise von einem ersten vorbestimmten Druck P1 auf einen zweiten vorbe
stimmten Druck P2 erhöht und somit ist der zweite vorbestimmte Druck P2
größer als der erste vorbestimmte Druck P1. Vorzugsweise ist der zweite vor
bestimmte Druck P2 größer als ungefähr das 1,5-fache des ersten vorbestimm
ten Drucks P1.
Diese Schritte ermöglichen es, daß der nicht chemisch absorbierte Teil
des ersten Reaktionsmittel 40 in dem Reaktor 10 in einem sehr kurzen Zeit
raum, beispielsweise wenige Sekunden, verdünnt wird, so daß die gesamte
Reinigungszeit und die Reinigungseffizienz während eines Reinigungsschritts
32 verglichen mit herkömmlichen ALD-Techniken drastisch verringert ist. Die
ser Verdünnungsprozeß reduziert den Partialdruck des nicht chemisch absor
bierten Teils des chemischen Reaktionsmittels 40 in dem ALD-Reaktor 10 be
trächtlich. Somit verbleibt lediglich eine sehr kleine Menge des nicht chemisch
absorbierten Teils des ersten Reaktionsmittels 40 nach dem Entfernen des nicht
chemisch absorbierten Teils des ersten Reaktionsmittel 40 in dem Reaktor 10,
da das Reaktionsmittel 40 bereits verdünnt ist, so daß eine Reinigungseffizienz
maximiert wird. Da das erste Reaktionsmittel 40 verdünnt ist, kann ebenso eine
Vermischung zwischen dem ersten Reaktionsmittel 40 ausreichend verhindert
werden.
Anschließend wird, wie in Fig. 3B dargestellt, der verdünnte nicht che
misch absorbierte Teil des ersten Reaktionsmittels 40 auf dem einzigen Reakti
onsraum 12 vor einem Einbringen eines zweiten Reaktionsmittels 42 (Dosie
rungsschritt 35) entfernt (evakuiert), um eine gewünschte ALD-Dünnschicht 44
in Fig. 3D durch einen chemischen Austausch auszubilden. Vorzugsweise wird
ein Entfernen des nicht chemisch absorbierten Teils des ersten Reaktionsmittels
40 durch ein Abpumpen des Reaktors 10 unter Verwendung der Pumpe 23
durchgeführt, wodurch der Druck des Reaktors 10 auf einen dritten vorbe
stimmten Druck P3 (siehe Fig. 2) erniedrigt wird. Der dritte vorbestimmte
Druck P3 ist niedriger als der erste vorbestimmte Druck P1 des Dosierungs
schritts 31. Vorzugsweise ist der dritte vorbestimmte Druck P3 niedriger als
ungefähr das 0,5-fache des ersten vorbestimmten Drucks P1.
Während dieses Schritts kann die Erniedrigung des Drucks auf einen
dritten vorbestimmten Druck P3 durch ein Stoppen oder Reduzieren der Ein
bringung von Inertgas und der Öffnung des Steuerventils 21 erzielt werden.
D. h., die Leitfähigkeit der Auslaßleitung ist erhöht.
Gemäß Fig. 3C wird nun das zweite Reaktionsmittel 42 in den Reaktions
raum 12 eingebracht und somit ein Teil des zweiten Reaktionsmittels auf den
Verarbeitungsoberflächen 17 des Stapels 14 von Substraten 15 chemiesorbiert,
um einen chemischen Austausch zu bewirken. Natürlich wird der Verdün
nungsschritt 37 vorzugsweise nach der Dosierungsschritt 35 des zweiten Reak
tionsmittels 42 durchgeführt.
Gemäß Fig. 3D wiederum, wird ein chemisch nicht absorbierter Teil des
zweiten Reaktionsmittels 42 aus dem Reaktionsraum 12 unter Verwendung des
gleichen Verfahrens, das bei dem ersten Reaktionsmittel 40 während des Ent
fernungsschritts 34 angewendet worden ist und zuvor beschrieben worden ist,
entfernt (Entfernungsschritt 38 in Fig. 2).
Die obigen Schritte eines Einbringens des ersten und zweiten Reaktions
mittels 40, 42 und ein Entfernen der nicht chemisorbierten Teile der Reakti
onsmittel 40, 42 aus dem Reaktionsraum 12 kann zum Erzielen einer ge
wünschten Schichtdicke wiederholt ausgeführt werden.
Festzuhalten ist, daß das Reinigungsverfahren, das durch die vorliegende
Erfindung vorgeschlagen wird, nicht von der Art des Reaktionsmittels abhängt,
und somit für eine Ausbildung von zahlreichen ALD-Dünnschichten verwendet
werden kann. Derartige ALD-Dünnschichten sind beispielsweise eine Oxid
schicht aus Al2O3, TiO2, ZrO2, HfO2, Ta2O5, Nb2O5, CeO2, Y2O3, SiO2, In2O3,
RuO2, oder IrO2. Andere Beispiele sind Folgende: eine Verbundoxidschicht aus
SrTiO3, PbTiO3, SrRuO3, CaRuO3, (Ba,Sr)TiO3, Pb(Zr,Ti)O3, (Pb,La)(Zr,Ti)O3,
(Sr,Ca)RuO3, (Ba,Sr)RuO3, Sn dotiertes In2O3(ITO), Fe dotiertes In2O3, oder Zr
dotiertes In2O3: eine Nitridschicht aus SiN, NbN, ZrN, TiN, TaN, Ya3N5, AlN,
GaN WN, oder BN: eine komplexe Nitridschicht aus WBN, WSiN, TiSiN, Ta
SiN, oder AlTiN: eine Metallschicht aus Si, Al, Cu, Ti, Ta, Mo, Pt, Ru, Rh, Ir,
W oder Ag: eine Silizidschicht aus Al, W, Ti oder Co: ein Metallsilikatmaterial
(M1-xSixO2). Hierbei kann das Metall "M" Hafnium (Hf), Zirkonium (Zr), Tan
tal (Ta), Titan (Ti), Cäsium (Cs) oder Aluminium (Al) sein. Der Durchschnitts
fachmann erkennt dabei, daß diese Liste weder erschöpfend noch ausschließ
lich ist, und wird sie daher in keiner Weise für den Umfang der Erfindung, wie
er beansprucht ist, begrenzend auslegen.
Eine SiN-Schicht wird durch das erfindungsgemäße ALD-Verfahren ab
geschieden. Als Reaktionsmittel werden DCS (SiCl2H2) oder NH3-Gase ver
wendet, die durch ein Remote Plasma (400 W) aktiviert werden. Die Abschei
dungstemperatur beträgt 375°C. Die Flußrate des Reaktionsmittels beträgt für
DCS 500 sccm und für Ammoniak NH3 2000 sccm. Zum Verdünnen vor einem
Entfernen des nicht chemisch absorbierten Reaktionsmittels werden 5000 sccm
N2-Gas in den Reaktor eingebracht. Die Zeit und der Druck für jeden Schritt
der DCS-Zuführung, DCS-Reinigung, NH3-Zuführung und NH3-Reinigung
wird in Tabelle 1 gezeigt und ferner in Fig. 4 dargestellt. Ebenso zeigt Fig. 5
die Ergebnisse des obigen ALD-Verfahrens.
Die Wachstumsrate beträgt in Übereinstimmung mit dem vorgehend be
schriebenen ALD-Verfahren 1 Å pro Zyklus, und eine gute
ALD-Verfahrenscharakteristik kann erzielt werden.
Ferner ist beobachtet worden, daß ohne Verwendung des Reinigungsver
fahrens der vorliegenden Erfindung, folgende Probleme auftauchen können. Er
stens: Falls der Reinigungsschritt mit einem Inertgas wie beispielsweise Ar
oder N2 bei dem gleichen Druck wie dem Druck, während des Dosierungs
schritts des Reaktionsmittels durchgeführt wird, kann eine beträchtliche Menge
des Inertgases in dem Reaktor verbleiben. Dies verringert den Partialdruck des
Reaktionsmittels. Demzufolge kann die Reaktionsmitteldosierzeit für den näch
sten Dosierungsschritt erhöht sein. Außerdem wird ebenso die Reinigungszeit
erhöht. Zweitens: Falls die Reinigung lediglich durch Pumpen ohne Verdünnen
vor dem Pumpen, wie es bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung stattfindet, durchgeführt wird, benötigt die Reinigung eine beträchtlich
lange Zeit.
HCD (Si2Cl6) wird in einer Rührvorrichtung bei Zimmertemperatur ge
speichert und mit 500 sccm des N2-Gases als ein Trägergas in einen Reaktor
eingebracht. Anschließend wird eine Reinigung durch ein Verdünnen des nicht
chemisch absorbierten Reaktionsmittels mit 5000 sccm des N2-Gases durchge
führt und anschließend das chemisch nicht absorbierte Reaktionsmittel aus dem
Reaktor abgepumpt (entfernt). Als nächstes wird 2000 sccm eines Remote
Plasmas (400 W) NH3 zugeführt, dann die Reinigung durch Verdünnen des
nicht chemisch absorbierten Reaktionsmittels mit 5000 sccm des N2-Gases
durchgeführt und anschließend das nicht chemisch absorbierte Reaktionsmittel
aus dem Reaktor abgepumpt (entfernt).
Zu diesen Zeitpunkt wird dem Reaktor für 20 Sekunden HCD zugeführt.
Der Reaktordruck verändert sich von 0,1 Torr auf 2 Torr und wird dann auf
2 Torr gehalten. Der Druck während des Reinigens wird von 2 Torr auf 10 Torr
während des Verdünnungsschritts (4 Sekunden) verändert und anschließend auf
0,1 Torr während des Pumpens (6 Sekunden) erniedrigt. Das Zuführen von NH3
(30 Sekunden) und Reinigen (4 + 6 Sekunden) wird auf die gleiche Art und
Weise wie zuvor beschrieben realisiert. Fig. 6 zeigt die Ergebnisse des obigen
ALD-Verfahrens.
Die Wachstumsrate betrug 2,3 Å pro Zyklus und eine gute
ALD-Verfahrenscharakteristik wurde erzielt.
Einige der Eigenschaften der vorliegenden Erfindung können wie folgt
beschrieben werden:
- 1. Der Reaktordruck während des Dosierungsschritts und während des Reinigungsschritts können unterschiedlich sein.
- 2. Der Reaktordruck für jeden Dosierungsschritt für unterschiedliche Reaktionsmittel kann im wesentlichen der gleiche sein oder unter schiedlich sein.
- 3. Der Reinigungsschritt scheint einen Verdünnungsschritt zu ent halten, bei dem der Reaktordruck sich von dem Druck während des Dosierungsschritts des Reaktionsmittels aus erhöht, und einen Entfernungs- oder Evakuierungsschritt enthalten, dessen Druck sich auf einen niedrigeren Druck als den Druck während des Do sierungsschritts des Reaktionsmittels verringert.
Durch Verwendung dieser Eigenschaften, kann der folgende Effekt er
zielt werden.
- 1. Der Dosierungsschritt jedes Reaktionsmittels ist abhängig vom Partialdruck und der Zeit (Reaktionsmittelfreilegungsabhängig keit (reaction exposure dependency) nach Langmuire). Demzufol ge kann die Verarbeitungszeit durch ein Erhöhen des Par tialdrucks des zugeführten Reaktionsmittels während der Reakti onsmitteldosierung verringert werden.
- 2. Im Unterschied zu dem herkömmlichen ALD-Verfahren, bei dem ein konstanter Druck aufrecht erhalten werden muß, wird der Do sierungsschritt jedes Reaktionsmittels nach dem Reinigen durch Pumpen erzielt. Daher kann der gewünschte Druck von dem nied rigerem Druck erreicht werden.
- 3. Wenn die Reinigung innerhalb eines Reaktors mit einem großen Volumen realisiert wird, wird zuerst ein Inertgas zum Verdünnen des Reaktionsmittels angewendet. Anschließend wird das Pumpen durchgeführt, um den gewünschten Grad des Reinigungseffekts innerhalb einer kurzen Zeitdauer zu erreichen.
Zusammenfassend läßt sich sagen, daß die vorliegende Erfindung viele
Vorteile gegenüber den herkömmlichen ALD-Techniken aufweist, und viele
Nachteile der herkömmlichen ALD-Techniken überwindet. Z. B. erhöht die
vorliegende Erfindung den Durchsatz des ALD-Verfahrens beträchtlich. Da der
ofenartige ALD-Reaktor der vorliegenden Erfindung einen großvolumigen ein
zelnen Reaktionsraum ohne Aufteilung aufweist, kann er insbesondere gemäß
den bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mehr als 100
Substrate auf einmal aufnehmen und verarbeiten, wesentlich mehr als alle an
deren herkömmlichen ALD-Techniken. Da Produktwafer für ein
ALD-Verfahren in einem einzigen Reaktionsraum angeordnet werden können,
und nicht über zahlreiche Reaktionsräume in einem Reaktor verteilt sind, kann
ebenso das Beladen/Entladen des Substratstapels automatisch und schnell
durch einen automatischen Wafertransportmechanismus durchgeführt werden.
Ferner werden nicht chemisch absorbierte Reaktionsmittel in einem einzigem
Reaktionsraum vor einem Entfernen der nicht chemisch absorbierten Reakti
onsmittel aus dem Reaktionsraum verdünnt, wodurch die Reinigungszeit be
trächtlich verringert werden kann und eine Reinigungseffizienz maximiert
wird.
Neben diesen Vorteilen ist der erfindungsgemäße ALD-Reaktor wesent
lich kostengünstiger als die herkömmlichen ALD-Reaktoren und leichter zu
warten. Somit erhöht das erfindungsgemäße ALD-Verfahren den Durchsatz
und Herstellbarkeit in einem Ausmaß, daß eine Massenproduktion mit ALD
möglich ist.
Obwohl die Grundlagen der Erfindung in einer bevorzugten Ausfüh
rungsform davon beschrieben und dargelegt worden sind, ist es klar ersichtlich,
daß die Erfindung im Aufbau und im Detail ohne einem Abweichen von diesen
Grundlagen modifiziert werden kann. Wir beanspruchen daher alle Modifika
tionen und Abwandlungen, die in den Inhalt und Umfang der beiliegenden An
sprüche fallen.
Claims (41)
1. Verfahren zum Ausbilden einer Dünnschicht unter Verwendung einer Atomschich
tabscheidung (ALD), das aufweist:
Vorsehen eines Reaktors mit einem einzigen Reaktionsraum;
gleichzeitiges Laden eines Stapels von Substraten in den einzigen Reaktions raum des Reaktors;
Einbringen eines Reaktionsmittel enthaltenden Gases in den einzigen Reaktions raum, und chemisches Absorbieren eines Teils des Reaktionsmittels auf der obe ren Oberfläche des Substrats innerhalb des einzigen Reaktionsraums; und
Entfernen von nicht chemisch absorbierten Reaktionsmittel aus dem einzigen Reaktionsraum.
Vorsehen eines Reaktors mit einem einzigen Reaktionsraum;
gleichzeitiges Laden eines Stapels von Substraten in den einzigen Reaktions raum des Reaktors;
Einbringen eines Reaktionsmittel enthaltenden Gases in den einzigen Reaktions raum, und chemisches Absorbieren eines Teils des Reaktionsmittels auf der obe ren Oberfläche des Substrats innerhalb des einzigen Reaktionsraums; und
Entfernen von nicht chemisch absorbierten Reaktionsmittel aus dem einzigen Reaktionsraum.
2. Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin nach dem Einbringen des Reaktionsmittel
enthaltenden Gases ein Verdünnen des nicht chemisch absorbierten Reaktionsmittels
in dem einzigen Reaktionsraum aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Einbringen des Reaktionsmittel enthaltenden
Gases bei einem ersten vorbestimmten Druck durchgeführt wird und das Verdünnen
bei einem zweiten vorbestimmten Druck durchgeführt wird, und wobei der zweite
vorbestimmte Druck größer als der erste vorbestimmte Druck ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der erste vorbestimmte Druck zwischen ungefähr
0,1 Torr und ungefähr 0,5 Torr liegt.
5. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der zweite vorbestimmte Druck größer als unge
fähr das 1,5-fache des ersten vorbestimmten Drucks ist.
6. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Einbringen des Reaktionsmittel enthaltenden
Gases bei einem ersten Druck durchgeführt wird,
wobei das Entfernen ein Abpumpen des Reaktors aufweist, wodurch der Druck des Reaktors auf einen dritten vorbestimmten Druck abgesenkt wird, und
wobei der dritte vorbestimmte Druck niedriger als der erste vorbestimmte Druck ist.
wobei das Entfernen ein Abpumpen des Reaktors aufweist, wodurch der Druck des Reaktors auf einen dritten vorbestimmten Druck abgesenkt wird, und
wobei der dritte vorbestimmte Druck niedriger als der erste vorbestimmte Druck ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der dritte vorbestimmte Druck weniger als das
ungefähr 0,5-fache des ersten vorbestimmten Drucks ist.
8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Laden ein Transferieren des Stapels von
Substraten unter Verwendung eines automatischen Wafertransportmechanismus
aufweist.
9. Verfahren zum Ausbilden einer Dünnschicht unter Verwendung einer Atomschich
tabscheidung (ALD) das aufweist:
Vorsehen eines Halbleitersubstrats in einem Reaktor;
Einbringen eines Reaktionsmittel enthaltenden Gases in den Reaktor bei einem er sten vorbestimmten Druck, und chemisches Absorbieren eines Teils des Reakti onsmittels auf der Substratoberfläche;
Verdünnen von nicht chemisch absorbierten Reaktionsmittel in dem Reaktor, so daß der Druck des Reaktors sich auf einen zweiten vorbestimmten Druck erhöht; und
Entfernen des verdünnten nicht chemisch absorbierten Reaktionsmittels aus dem Reaktor.
Vorsehen eines Halbleitersubstrats in einem Reaktor;
Einbringen eines Reaktionsmittel enthaltenden Gases in den Reaktor bei einem er sten vorbestimmten Druck, und chemisches Absorbieren eines Teils des Reakti onsmittels auf der Substratoberfläche;
Verdünnen von nicht chemisch absorbierten Reaktionsmittel in dem Reaktor, so daß der Druck des Reaktors sich auf einen zweiten vorbestimmten Druck erhöht; und
Entfernen des verdünnten nicht chemisch absorbierten Reaktionsmittels aus dem Reaktor.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der erste vorbestimmte Druck zwischen unge
fähr 0,1 Torr und ungefähr 0,5 Torr liegt.
11. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der zweite vorbestimmte Druck größer als das
ungefähr 1,5-fache des ersten vorbestimmten Drucks beträgt.
12. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Entfernen durch Abpumpen des Reaktors
durchgeführt wird, wodurch der Druck des Reaktors auf einen dritten vorbe
stimmten Druck erniedrigt wird, und
wobei der dritte vorbestimmte Druck niedriger als der erste vorbestimmte Druck ist.
wobei der dritte vorbestimmte Druck niedriger als der erste vorbestimmte Druck ist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der dritte vorbestimmte Druck niedriger als
ungefähr das 0,5-fache des ersten vorbestimmten Drucks ist.
14. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Reaktor ein Drucksteuerventil enthält, das
mit einer Auslaßleitung zum Entfernen des verdünnten nicht chemisch absorbier
ten Reaktionsmittel verbunden ist, und wobei das Verdünnen im wesentlichen ein
Schließen des Steuerventils und Zuführen eines Inertgas in den Reaktor aufweist,
während die Einführung des Reaktionsmittel enthaltenden Gases in den Reaktor
im wesentlichen gestoppt ist.
15. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Reaktor ein Drucksteuerventil enthält, das
mit der Auslaßleitung verbunden ist, und wobei das Verdünnen ein Zuführen ei
nes Inertgases in einer Menge aufweist, die wesentlich größer als die Menge des
gasförmigen Reaktionsmittels ist, das in den Reaktor während des Stoppens der
Einbringung des gasförmigen Reaktionsmittels in den Reaktor eingebracht wor
den ist.
16. Verfahren zum Ausbilden einer Dünnschicht unter Verwendung von ALD, das
aufweist:
Vorsehen einer Vielzahl von Wafern bzw. Substraten in einem einzigen Reaktor;
Einbringen eines gasförmigen Reaktionsmittels in den einzigen Reaktor bei ei nem ersten vorbestimmten Druck, und chemisches Absorbieren eines Teils des Reaktionsmittels an oberen Oberflächen der Vielzahl von Substraten;
Verdünnen von nicht chemisch absorbierten Reaktionsmittel in dem einzigen Reaktor bis zu einem zweiten vorbestimmten Druck; und
Entfernen des verdünnten nicht chemisch absorbierten Reaktionsmittels aus dem einzigen Reaktor,
wobei der zweite vorbestimmte Druck größer als der erste vorbestimmte Druck ist.
Vorsehen einer Vielzahl von Wafern bzw. Substraten in einem einzigen Reaktor;
Einbringen eines gasförmigen Reaktionsmittels in den einzigen Reaktor bei ei nem ersten vorbestimmten Druck, und chemisches Absorbieren eines Teils des Reaktionsmittels an oberen Oberflächen der Vielzahl von Substraten;
Verdünnen von nicht chemisch absorbierten Reaktionsmittel in dem einzigen Reaktor bis zu einem zweiten vorbestimmten Druck; und
Entfernen des verdünnten nicht chemisch absorbierten Reaktionsmittels aus dem einzigen Reaktor,
wobei der zweite vorbestimmte Druck größer als der erste vorbestimmte Druck ist.
17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Reaktor ein Drucksteuerventil enthält,
das mit der Auslaßleitung verbunden ist, und, wobei das Verdünnen im wesentli
chen ein Schließen des Steuerventils und ein Zuführen von Inertgas in den Reak
tor aufweist, während die Einbringung des gasförmigen Reaktionsmittels in den
Reaktor gestoppt ist.
18. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Reaktor ein Drucksteuerventil enthält,
das mit einer Auslaßleitung verbunden ist, und wobei das Verdünnen ein Zufüh
ren von Inertgas in einer Menge aufweist, die wesentlich mehr ist, als die Menge
an gasförmigen Reaktionsmittel, das in den Reaktor während eines Stoppens der
Einbringung des gasförmigen Reaktionsmittels in den Reaktor eingebracht wor
den ist.
19. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der erste vorbestimmte Druck zwischen un
gefähr 0,1 Torr und ungefähr 0,5 Torr liegt.
20. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der zweite vorbestimmte Druck größer als
das ungefähr 1,5-fache des ersten vorbestimmten Drucks beträgt.
21. Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Entfernen durch Abpumpen der Kammer
durchgeführt wird, wodurch der Druck des Reaktors auf einen dritten vorbe
stimmten Druck abgesenkt wird,
wobei der dritte vorbestimmte Druck niedriger als der erste vorbestimmte Druck ist.
wobei der dritte vorbestimmte Druck niedriger als der erste vorbestimmte Druck ist.
22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei der dritte vorbestimmte Druck niedriger als
das ungefähr 0,5-fache des ersten vorbestimmten Drucks ist.
23. Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Entfernen durch Abpumpen der Kammer
durchgeführt wird, wodurch der Druck des Reaktors auf einen dritten vorbe
stimmten Druck abgesenkt wird,
wobei der dritte vorbestimmte Druck niedriger als der erste vorbestimmte Druck ist.
wobei der dritte vorbestimmte Druck niedriger als der erste vorbestimmte Druck ist.
24. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Reaktor ein Ofentyp-Reaktor ist und wo
bei im Wesentlichen alle oberen Oberflächen der Substrate in die gleiche Rich
tung für einen automatisierten Wafertransport schauen.
25. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Anzahl bei der Vielzahl an Substraten
mehr als einhundert beträgt.
26. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Reaktor einen einzigen Reaktionsraum
für eine Atomschichtabscheidung aufweist, so daß alle Substrate innerhalb des
einzigen Reaktionsraums angeordnet sind.
27. Atomschichtabscheidungsverfahren (ALD-Verfahren) zum Ausbilden einer Dünn
schicht, das aufweist:
- a) Einfügen eines oder mehrerer Halbleitersubstrate in eine Kammer;
- b) Einbringen eines ersten gasförmigen Reaktionsmittels in einen Reaktor bei ei nem ersten vorbestimmten Druck und chemisches Absorbieren eines Teils des Reaktionsmittels an den oberen Oberflächen des einen oder der mehreren Sub strate;
- c) Verdünnen von nicht chemisch absorbierten ersten Reaktionsmittels in dem Reaktor durch Einführen eines Inertgases in die Kammer, so daß der Druck des Reaktors über den ersten vorbestimmten Druck erhöht wird;
- d) Entfernen des nicht chemisch absorbierten ersten Reaktionsmittels aus der Kammer;
- e) Einbringen eines zweiten gasförmigen Reaktionsmittels in den Reaktor bei ei nem zweiten vorbestimmten Druck, um eine einzelne Atommetallschicht durch einen chemischen Austausch auszubilden;
- f) Verdünnen von nicht chemisch absorbierten zweiten Reaktionsmittel in dem Reaktor, so daß der Druck des Reaktors erhöht wird; und
- g) Entfernen des nicht chemisch absorbierten zweiten Reaktionsmittels aus der Kammer.
28. Verfahren nach Anspruch 27, wobei der erste vorbestimmte Druck im wesentli
chen der gleiche wie der zweite vorbestimmte Druck ist.
29. Verfahren nach Anspruch 27, wobei der erste vorbestimmte Druck verschieden
von dem zweiten vorbestimmten Druck ist.
30. Verfahren nach Anspruch 27, wobei während dem ersten und zweiten Verdünnen
der Reaktordruck auf nicht weniger als das ungefähr 1,5-fache des ersten bzw.
zweiten vorbestimmten Drucks erhöht wird.
31. Verfahren nach Anspruch 27, wobei das Entfernen durch ein Abpumpen der
Kammer bis zu einem dritten vorbestimmten Druck durchgeführt wird, der we
sentlich niedriger als einer der beiden ersten oder zweiten vorbestimmten Drücke
ist.
32. Verfahren nach Anspruch 27, wobei die einzelne Atomschicht eine Oxidschicht
aus Al2O3, TiO2, ZrO2, HfO2, Ta2O5, Nb2O5, CeO2, Y2O3, SiO2, In2O3, RuO2 oder
IrO2 ist.
33. Verfahren nach Anspruch 27, wobei die einzelne Atomschicht eine Verbundoxid
schicht aus SrTiO3, PbTiO3, SrRuO3, CaRuO3, (Ba,Sr)TiO3, Pb(ZR,Ti)O3,
(Pb,La)(Zr,Ti)O3, (Sr,Ca)RuO3, (Ba,Sr)RuO3, Sn dotiertes In2O3 (ITO), Fe dotier
tes In2O3, oder Zr dotiertes In2O3 ist.
34. Verfahren nach Anspruch 27, wobei die einzelne Atomschicht eine Nitridschicht
aus SiN, NbN, ZrN, TiN, TaN, Ya3N5, AlN, GaN, WN oder BN ist.
35. Verfahren nach Anspruch 27, wobei die einzelne Atomschicht eine komplexe Ni
tridschicht aus WBN, WSiN, TiSiN, TaSiN oder AITiN ist.
36. Verfahren nach Anspruch 27, wobei die einzelne Atomschicht eine Metallschicht
aus Si, Al, Cu, Ti, Ta, Mo, Pt, Ru, Rh, Ir, W oder Ag ist.
37. Verfahren nach Anspruch 27, wobei die einzelne Atomschicht eine Silizidschicht
aus Al, W, Ti oder Co ist.
38. Verfahren nach Anspruch 27, wobei die einzelne Atomschicht aus einen Metallsi
likatmaterial (M1-xSiXO2) ist, wobei das Metall "M" aus der Gruppe von Hafnium
(Hf), Zirkonium (Zr), Tantal (Ta), Titan (Ti), Cäsium (Cs) und Alumium (Al)
ausgewählt worden ist.
39. Verfahren nach Anspruch 27, das ferner den Schritt des Wiederholens von zumin
dest einem der Schritte (b)-(g) aufweist.
40. Verfahren zum Ausbilden einer Dünnschicht, das aufweist:
- a) Vorsehen eines Reaktors mit einem einzigen Reaktionsraum;
- b) Laden der Vielzahl von Wafern mit einer Verarbeitungsoberfläche in den Re aktionsraum, wobei die Verarbeitungsoberflächen der Wafer im Wesentlichen in die gleiche Richtung schauen;
- c) Einbringen eines ersten Reaktionsmittels in den Reaktionsraum, wobei ein Teil des ersten Reaktionsmittels auf der Verarbeitungsoberfläche jedes der Vielzahl von Wafern chemisch absorbiert wird;
- d) Entfernen eines nicht chemisch absorbierten Teils des ersten Reaktionsmittels aus dem Reaktionsraum;
- e) Einbringen eines zweiten Reaktionsmittels in den Reaktionsraum, wobei ein Teil des zweiten Reaktionsmittels auf der Verarbeitungsoberfläche jedes der Vielzahl von Wafern chemisch absorbiert wird; und
- f) Entfernen eines nicht chemisch absorbierten Teils des zweiten Reaktionsmit tels aus dem Reaktionsraum.
41. Verfahren nach Anspruch 40, das ferner den Schritt eines Wiederholens von zu
mindest einem der Schritte (c)-(f) aufweist.
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---|---|---|---|
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---|---|
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---|---|---|---|
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1641031A3 (de) * | 2004-09-22 | 2007-09-05 | Asm International N.V. | Abscheidung von TiN-Schichten in einem Batch-Reaktor |
US7691757B2 (en) | 2006-06-22 | 2010-04-06 | Asm International N.V. | Deposition of complex nitride films |
US7833906B2 (en) | 2008-12-11 | 2010-11-16 | Asm International N.V. | Titanium silicon nitride deposition |
Families Citing this family (207)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6861356B2 (en) * | 1997-11-05 | 2005-03-01 | Tokyo Electron Limited | Method of forming a barrier film and method of forming wiring structure and electrodes of semiconductor device having a barrier film |
US7829144B2 (en) * | 1997-11-05 | 2010-11-09 | Tokyo Electron Limited | Method of forming a metal film for electrode |
US6974766B1 (en) * | 1998-10-01 | 2005-12-13 | Applied Materials, Inc. | In situ deposition of a low κ dielectric layer, barrier layer, etch stop, and anti-reflective coating for damascene application |
US6319766B1 (en) | 2000-02-22 | 2001-11-20 | Applied Materials, Inc. | Method of tantalum nitride deposition by tantalum oxide densification |
US6620723B1 (en) * | 2000-06-27 | 2003-09-16 | Applied Materials, Inc. | Formation of boride barrier layers using chemisorption techniques |
US7101795B1 (en) * | 2000-06-28 | 2006-09-05 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for depositing refractory metal layers employing sequential deposition techniques to form a nucleation layer |
US6936538B2 (en) | 2001-07-16 | 2005-08-30 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for depositing tungsten after surface treatment to improve film characteristics |
US7732327B2 (en) | 2000-06-28 | 2010-06-08 | Applied Materials, Inc. | Vapor deposition of tungsten materials |
US7405158B2 (en) * | 2000-06-28 | 2008-07-29 | Applied Materials, Inc. | Methods for depositing tungsten layers employing atomic layer deposition techniques |
US6551929B1 (en) * | 2000-06-28 | 2003-04-22 | Applied Materials, Inc. | Bifurcated deposition process for depositing refractory metal layers employing atomic layer deposition and chemical vapor deposition techniques |
US7964505B2 (en) * | 2005-01-19 | 2011-06-21 | Applied Materials, Inc. | Atomic layer deposition of tungsten materials |
US20020036780A1 (en) * | 2000-09-27 | 2002-03-28 | Hiroaki Nakamura | Image processing apparatus |
US6596643B2 (en) * | 2001-05-07 | 2003-07-22 | Applied Materials, Inc. | CVD TiSiN barrier for copper integration |
US6849545B2 (en) * | 2001-06-20 | 2005-02-01 | Applied Materials, Inc. | System and method to form a composite film stack utilizing sequential deposition techniques |
US7211144B2 (en) * | 2001-07-13 | 2007-05-01 | Applied Materials, Inc. | Pulsed nucleation deposition of tungsten layers |
US20070009658A1 (en) * | 2001-07-13 | 2007-01-11 | Yoo Jong H | Pulse nucleation enhanced nucleation technique for improved step coverage and better gap fill for WCVD process |
JP2005518088A (ja) * | 2001-07-16 | 2005-06-16 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | タングステン複合膜の形成 |
US9051641B2 (en) | 2001-07-25 | 2015-06-09 | Applied Materials, Inc. | Cobalt deposition on barrier surfaces |
US20090004850A1 (en) * | 2001-07-25 | 2009-01-01 | Seshadri Ganguli | Process for forming cobalt and cobalt silicide materials in tungsten contact applications |
US8110489B2 (en) * | 2001-07-25 | 2012-02-07 | Applied Materials, Inc. | Process for forming cobalt-containing materials |
US20080268635A1 (en) * | 2001-07-25 | 2008-10-30 | Sang-Ho Yu | Process for forming cobalt and cobalt silicide materials in copper contact applications |
US20030029715A1 (en) * | 2001-07-25 | 2003-02-13 | Applied Materials, Inc. | An Apparatus For Annealing Substrates In Physical Vapor Deposition Systems |
US6718126B2 (en) * | 2001-09-14 | 2004-04-06 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for vaporizing solid precursor for CVD or atomic layer deposition |
US6936906B2 (en) * | 2001-09-26 | 2005-08-30 | Applied Materials, Inc. | Integration of barrier layer and seed layer |
US20030059538A1 (en) * | 2001-09-26 | 2003-03-27 | Applied Materials, Inc. | Integration of barrier layer and seed layer |
US7049226B2 (en) * | 2001-09-26 | 2006-05-23 | Applied Materials, Inc. | Integration of ALD tantalum nitride for copper metallization |
TW589684B (en) * | 2001-10-10 | 2004-06-01 | Applied Materials Inc | Method for depositing refractory metal layers employing sequential deposition techniques |
US6916398B2 (en) * | 2001-10-26 | 2005-07-12 | Applied Materials, Inc. | Gas delivery apparatus and method for atomic layer deposition |
US7780785B2 (en) | 2001-10-26 | 2010-08-24 | Applied Materials, Inc. | Gas delivery apparatus for atomic layer deposition |
US6773507B2 (en) * | 2001-12-06 | 2004-08-10 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for fast-cycle atomic layer deposition |
US7081271B2 (en) * | 2001-12-07 | 2006-07-25 | Applied Materials, Inc. | Cyclical deposition of refractory metal silicon nitride |
US6809026B2 (en) | 2001-12-21 | 2004-10-26 | Applied Materials, Inc. | Selective deposition of a barrier layer on a metal film |
US6939801B2 (en) * | 2001-12-21 | 2005-09-06 | Applied Materials, Inc. | Selective deposition of a barrier layer on a dielectric material |
US6670071B2 (en) * | 2002-01-15 | 2003-12-30 | Quallion Llc | Electric storage battery construction and method of manufacture |
AU2003238853A1 (en) * | 2002-01-25 | 2003-09-02 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for cyclical deposition of thin films |
US6911391B2 (en) * | 2002-01-26 | 2005-06-28 | Applied Materials, Inc. | Integration of titanium and titanium nitride layers |
US6998014B2 (en) | 2002-01-26 | 2006-02-14 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for plasma assisted deposition |
US6827978B2 (en) * | 2002-02-11 | 2004-12-07 | Applied Materials, Inc. | Deposition of tungsten films |
US6833161B2 (en) * | 2002-02-26 | 2004-12-21 | Applied Materials, Inc. | Cyclical deposition of tungsten nitride for metal oxide gate electrode |
US6787481B2 (en) * | 2002-02-28 | 2004-09-07 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method for manufacturing semiconductor device |
US6972267B2 (en) * | 2002-03-04 | 2005-12-06 | Applied Materials, Inc. | Sequential deposition of tantalum nitride using a tantalum-containing precursor and a nitrogen-containing precursor |
US7220312B2 (en) * | 2002-03-13 | 2007-05-22 | Micron Technology, Inc. | Methods for treating semiconductor substrates |
US6825134B2 (en) * | 2002-03-26 | 2004-11-30 | Applied Materials, Inc. | Deposition of film layers by alternately pulsing a precursor and high frequency power in a continuous gas flow |
US7439191B2 (en) * | 2002-04-05 | 2008-10-21 | Applied Materials, Inc. | Deposition of silicon layers for active matrix liquid crystal display (AMLCD) applications |
US6720027B2 (en) * | 2002-04-08 | 2004-04-13 | Applied Materials, Inc. | Cyclical deposition of a variable content titanium silicon nitride layer |
US6846516B2 (en) * | 2002-04-08 | 2005-01-25 | Applied Materials, Inc. | Multiple precursor cyclical deposition system |
KR20030081144A (ko) * | 2002-04-11 | 2003-10-17 | 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 | 종형 반도체 제조 장치 |
US7279432B2 (en) * | 2002-04-16 | 2007-10-09 | Applied Materials, Inc. | System and method for forming an integrated barrier layer |
US20030235961A1 (en) * | 2002-04-17 | 2003-12-25 | Applied Materials, Inc. | Cyclical sequential deposition of multicomponent films |
KR100448714B1 (ko) * | 2002-04-24 | 2004-09-13 | 삼성전자주식회사 | 다층 나노라미네이트 구조를 갖는 반도체 장치의 절연막및 그의 형성방법 |
US20030215570A1 (en) * | 2002-05-16 | 2003-11-20 | Applied Materials, Inc. | Deposition of silicon nitride |
US7041335B2 (en) * | 2002-06-04 | 2006-05-09 | Applied Materials, Inc. | Titanium tantalum nitride silicide layer |
US6858547B2 (en) * | 2002-06-14 | 2005-02-22 | Applied Materials, Inc. | System and method for forming a gate dielectric |
US20030232501A1 (en) * | 2002-06-14 | 2003-12-18 | Kher Shreyas S. | Surface pre-treatment for enhancement of nucleation of high dielectric constant materials |
US6838125B2 (en) * | 2002-07-10 | 2005-01-04 | Applied Materials, Inc. | Method of film deposition using activated precursor gases |
US7186385B2 (en) | 2002-07-17 | 2007-03-06 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for providing gas to a processing chamber |
US7066194B2 (en) * | 2002-07-19 | 2006-06-27 | Applied Materials, Inc. | Valve design and configuration for fast delivery system |
US6772072B2 (en) | 2002-07-22 | 2004-08-03 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for monitoring solid precursor delivery |
US6915592B2 (en) * | 2002-07-29 | 2005-07-12 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for generating gas to a processing chamber |
US6821563B2 (en) | 2002-10-02 | 2004-11-23 | Applied Materials, Inc. | Gas distribution system for cyclical layer deposition |
US20040065255A1 (en) * | 2002-10-02 | 2004-04-08 | Applied Materials, Inc. | Cyclical layer deposition system |
US6905737B2 (en) * | 2002-10-11 | 2005-06-14 | Applied Materials, Inc. | Method of delivering activated species for rapid cyclical deposition |
US7540920B2 (en) * | 2002-10-18 | 2009-06-02 | Applied Materials, Inc. | Silicon-containing layer deposition with silicon compounds |
WO2004044970A1 (ja) * | 2002-11-11 | 2004-05-27 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | 基板処理装置 |
EP1420080A3 (de) * | 2002-11-14 | 2005-11-09 | Applied Materials, Inc. | Vorrichtung und Verfahren zu hybriden chemischen Abscheidungsverfahren |
US7244683B2 (en) * | 2003-01-07 | 2007-07-17 | Applied Materials, Inc. | Integration of ALD/CVD barriers with porous low k materials |
US7262133B2 (en) * | 2003-01-07 | 2007-08-28 | Applied Materials, Inc. | Enhancement of copper line reliability using thin ALD tan film to cap the copper line |
US6753248B1 (en) | 2003-01-27 | 2004-06-22 | Applied Materials, Inc. | Post metal barrier/adhesion film |
CN1777696B (zh) * | 2003-03-14 | 2011-04-20 | 杰努斯公司 | 用于原子层沉积的方法和设备 |
US20040198069A1 (en) * | 2003-04-04 | 2004-10-07 | Applied Materials, Inc. | Method for hafnium nitride deposition |
KR20060079144A (ko) * | 2003-06-18 | 2006-07-05 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 배리어 물질의 원자층 증착 |
US7344755B2 (en) * | 2003-08-21 | 2008-03-18 | Micron Technology, Inc. | Methods and apparatus for processing microfeature workpieces; methods for conditioning ALD reaction chambers |
US7422635B2 (en) * | 2003-08-28 | 2008-09-09 | Micron Technology, Inc. | Methods and apparatus for processing microfeature workpieces, e.g., for depositing materials on microfeature workpieces |
KR100527048B1 (ko) * | 2003-08-29 | 2005-11-09 | 주식회사 아이피에스 | 박막증착방법 |
US20050056219A1 (en) * | 2003-09-16 | 2005-03-17 | Tokyo Electron Limited | Formation of a metal-containing film by sequential gas exposure in a batch type processing system |
US7282239B2 (en) * | 2003-09-18 | 2007-10-16 | Micron Technology, Inc. | Systems and methods for depositing material onto microfeature workpieces in reaction chambers |
US20050067103A1 (en) * | 2003-09-26 | 2005-03-31 | Applied Materials, Inc. | Interferometer endpoint monitoring device |
US20050070097A1 (en) * | 2003-09-29 | 2005-03-31 | International Business Machines Corporation | Atomic laminates for diffusion barrier applications |
US7323231B2 (en) * | 2003-10-09 | 2008-01-29 | Micron Technology, Inc. | Apparatus and methods for plasma vapor deposition processes |
US7581511B2 (en) * | 2003-10-10 | 2009-09-01 | Micron Technology, Inc. | Apparatus and methods for manufacturing microfeatures on workpieces using plasma vapor processes |
US7166528B2 (en) * | 2003-10-10 | 2007-01-23 | Applied Materials, Inc. | Methods of selective deposition of heavily doped epitaxial SiGe |
US7647886B2 (en) * | 2003-10-15 | 2010-01-19 | Micron Technology, Inc. | Systems for depositing material onto workpieces in reaction chambers and methods for removing byproducts from reaction chambers |
DE10350752A1 (de) * | 2003-10-30 | 2005-06-09 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zum Ausbilden eines Dielektrikums auf einer kupferhaltigen Metallisierung und Kondensatoranordnung |
US20050103264A1 (en) * | 2003-11-13 | 2005-05-19 | Frank Jansen | Atomic layer deposition process and apparatus |
US7258892B2 (en) * | 2003-12-10 | 2007-08-21 | Micron Technology, Inc. | Methods and systems for controlling temperature during microfeature workpiece processing, e.g., CVD deposition |
US7906393B2 (en) | 2004-01-28 | 2011-03-15 | Micron Technology, Inc. | Methods for forming small-scale capacitor structures |
US20050249873A1 (en) * | 2004-05-05 | 2005-11-10 | Demetrius Sarigiannis | Apparatuses and methods for producing chemically reactive vapors used in manufacturing microelectronic devices |
US8133554B2 (en) * | 2004-05-06 | 2012-03-13 | Micron Technology, Inc. | Methods for depositing material onto microfeature workpieces in reaction chambers and systems for depositing materials onto microfeature workpieces |
US20050252449A1 (en) * | 2004-05-12 | 2005-11-17 | Nguyen Son T | Control of gas flow and delivery to suppress the formation of particles in an MOCVD/ALD system |
US20060019033A1 (en) * | 2004-05-21 | 2006-01-26 | Applied Materials, Inc. | Plasma treatment of hafnium-containing materials |
US8119210B2 (en) | 2004-05-21 | 2012-02-21 | Applied Materials, Inc. | Formation of a silicon oxynitride layer on a high-k dielectric material |
US20060062917A1 (en) * | 2004-05-21 | 2006-03-23 | Shankar Muthukrishnan | Vapor deposition of hafnium silicate materials with tris(dimethylamino)silane |
US20060153995A1 (en) * | 2004-05-21 | 2006-07-13 | Applied Materials, Inc. | Method for fabricating a dielectric stack |
US8323754B2 (en) * | 2004-05-21 | 2012-12-04 | Applied Materials, Inc. | Stabilization of high-k dielectric materials |
US7699932B2 (en) | 2004-06-02 | 2010-04-20 | Micron Technology, Inc. | Reactors, systems and methods for depositing thin films onto microfeature workpieces |
CN1977205A (zh) | 2004-06-29 | 2007-06-06 | 松下电器产业株式会社 | 变焦透镜系统、成像装置和拍摄设备 |
US7241686B2 (en) * | 2004-07-20 | 2007-07-10 | Applied Materials, Inc. | Atomic layer deposition of tantalum-containing materials using the tantalum precursor TAIMATA |
KR100593659B1 (ko) * | 2004-07-21 | 2006-06-28 | 삼성전자주식회사 | 원자층 적층 방법과 이를 이용한 게이트 구조물의 제조방법 및 커패시터의 제조 방법 |
US20060019032A1 (en) * | 2004-07-23 | 2006-01-26 | Yaxin Wang | Low thermal budget silicon nitride formation for advance transistor fabrication |
JP4639686B2 (ja) * | 2004-07-27 | 2011-02-23 | Jsr株式会社 | 化学気相成長材料及び化学気相成長方法 |
JP4515191B2 (ja) * | 2004-08-03 | 2010-07-28 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法 |
KR100611072B1 (ko) * | 2004-08-11 | 2006-08-10 | 삼성전자주식회사 | 원자층 적층 방법과 이를 이용한 게이트 구조물의 제조방법 및 커패시터의 제조 방법 |
KR100566699B1 (ko) | 2004-08-17 | 2006-04-03 | 삼성전자주식회사 | 상변화 메모리 장치 및 그 제조 방법 |
JP4661130B2 (ja) * | 2004-08-17 | 2011-03-30 | Jsr株式会社 | 化学気相成長方法 |
TWI336497B (en) * | 2004-10-07 | 2011-01-21 | Hitachi Int Electric Inc | Substrate treatment device and manufacturing method for semiconductor device |
US20060084283A1 (en) * | 2004-10-20 | 2006-04-20 | Paranjpe Ajit P | Low temperature sin deposition methods |
WO2006045885A1 (en) * | 2004-10-26 | 2006-05-04 | Asm International N.V. | Method of depositing lead containing oxides films |
US7682940B2 (en) * | 2004-12-01 | 2010-03-23 | Applied Materials, Inc. | Use of Cl2 and/or HCl during silicon epitaxial film formation |
US7560352B2 (en) * | 2004-12-01 | 2009-07-14 | Applied Materials, Inc. | Selective deposition |
US7312128B2 (en) * | 2004-12-01 | 2007-12-25 | Applied Materials, Inc. | Selective epitaxy process with alternating gas supply |
US7429402B2 (en) * | 2004-12-10 | 2008-09-30 | Applied Materials, Inc. | Ruthenium as an underlayer for tungsten film deposition |
KR20060072338A (ko) * | 2004-12-23 | 2006-06-28 | 주식회사 하이닉스반도체 | 유전체막 형성방법 및 이를 이용한 반도체 소자의캐패시터 형성방법 |
US7235492B2 (en) | 2005-01-31 | 2007-06-26 | Applied Materials, Inc. | Low temperature etchant for treatment of silicon-containing surfaces |
JP4355672B2 (ja) * | 2005-03-15 | 2009-11-04 | 三井造船株式会社 | 薄膜形成方法 |
KR100652420B1 (ko) * | 2005-03-23 | 2006-12-01 | 삼성전자주식회사 | 유전막 제조방법, 그 유전막을 포함하는 mim 캐패시터의제조방법 및 그 유전막을 제조하기 위한 배치 타입 ald장치 |
KR100676201B1 (ko) * | 2005-05-24 | 2007-01-30 | 삼성전자주식회사 | 원자층 적층법을 이용한 반도체 디바이스 제조방법 |
US20060286774A1 (en) * | 2005-06-21 | 2006-12-21 | Applied Materials. Inc. | Method for forming silicon-containing materials during a photoexcitation deposition process |
US7651955B2 (en) * | 2005-06-21 | 2010-01-26 | Applied Materials, Inc. | Method for forming silicon-containing materials during a photoexcitation deposition process |
US7648927B2 (en) | 2005-06-21 | 2010-01-19 | Applied Materials, Inc. | Method for forming silicon-containing materials during a photoexcitation deposition process |
US20070020890A1 (en) * | 2005-07-19 | 2007-01-25 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for semiconductor processing |
US20070065578A1 (en) * | 2005-09-21 | 2007-03-22 | Applied Materials, Inc. | Treatment processes for a batch ALD reactor |
US20070099422A1 (en) * | 2005-10-28 | 2007-05-03 | Kapila Wijekoon | Process for electroless copper deposition |
US20070128862A1 (en) * | 2005-11-04 | 2007-06-07 | Paul Ma | Apparatus and process for plasma-enhanced atomic layer deposition |
KR100713925B1 (ko) * | 2005-12-28 | 2007-05-07 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 제조방법 |
US7964514B2 (en) * | 2006-03-02 | 2011-06-21 | Applied Materials, Inc. | Multiple nitrogen plasma treatments for thin SiON dielectrics |
US8176871B2 (en) * | 2006-03-28 | 2012-05-15 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Substrate processing apparatus |
US7674337B2 (en) * | 2006-04-07 | 2010-03-09 | Applied Materials, Inc. | Gas manifolds for use during epitaxial film formation |
US20070252299A1 (en) * | 2006-04-27 | 2007-11-01 | Applied Materials, Inc. | Synchronization of precursor pulsing and wafer rotation |
US20070259111A1 (en) * | 2006-05-05 | 2007-11-08 | Singh Kaushal K | Method and apparatus for photo-excitation of chemicals for atomic layer deposition of dielectric film |
US7798096B2 (en) * | 2006-05-05 | 2010-09-21 | Applied Materials, Inc. | Plasma, UV and ion/neutral assisted ALD or CVD in a batch tool |
US7501355B2 (en) | 2006-06-29 | 2009-03-10 | Applied Materials, Inc. | Decreasing the etch rate of silicon nitride by carbon addition |
TWI395335B (zh) * | 2006-06-30 | 2013-05-01 | Applied Materials Inc | 奈米結晶的形成 |
JP2009545135A (ja) * | 2006-07-20 | 2009-12-17 | リンデ・インコーポレーテッド | 改良された原子層堆積法 |
US7588980B2 (en) * | 2006-07-31 | 2009-09-15 | Applied Materials, Inc. | Methods of controlling morphology during epitaxial layer formation |
DE112007001814T5 (de) * | 2006-07-31 | 2009-06-04 | Applied Materials, Inc., Santa Clara | Verfahren zum Bilden kohlenstoffhaltiger Siliziumepitaxieschichten |
US7521379B2 (en) * | 2006-10-09 | 2009-04-21 | Applied Materials, Inc. | Deposition and densification process for titanium nitride barrier layers |
US20080176149A1 (en) * | 2006-10-30 | 2008-07-24 | Applied Materials, Inc. | Endpoint detection for photomask etching |
US20080099436A1 (en) * | 2006-10-30 | 2008-05-01 | Michael Grimbergen | Endpoint detection for photomask etching |
US7692222B2 (en) | 2006-11-07 | 2010-04-06 | Raytheon Company | Atomic layer deposition in the formation of gate structures for III-V semiconductor |
US20080206987A1 (en) * | 2007-01-29 | 2008-08-28 | Gelatos Avgerinos V | Process for tungsten nitride deposition by a temperature controlled lid assembly |
US7939932B2 (en) * | 2007-06-20 | 2011-05-10 | Analog Devices, Inc. | Packaged chip devices with atomic layer deposition protective films |
US7928019B2 (en) * | 2007-08-10 | 2011-04-19 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor processing |
US7678298B2 (en) * | 2007-09-25 | 2010-03-16 | Applied Materials, Inc. | Tantalum carbide nitride materials by vapor deposition processes |
US7585762B2 (en) * | 2007-09-25 | 2009-09-08 | Applied Materials, Inc. | Vapor deposition processes for tantalum carbide nitride materials |
US7824743B2 (en) * | 2007-09-28 | 2010-11-02 | Applied Materials, Inc. | Deposition processes for titanium nitride barrier and aluminum |
JP4486135B2 (ja) * | 2008-01-22 | 2010-06-23 | 東京エレクトロン株式会社 | 温度制御機構およびそれを用いた処理装置 |
US7816278B2 (en) * | 2008-03-28 | 2010-10-19 | Tokyo Electron Limited | In-situ hybrid deposition of high dielectric constant films using atomic layer deposition and chemical vapor deposition |
US7659158B2 (en) | 2008-03-31 | 2010-02-09 | Applied Materials, Inc. | Atomic layer deposition processes for non-volatile memory devices |
US20100062149A1 (en) | 2008-09-08 | 2010-03-11 | Applied Materials, Inc. | Method for tuning a deposition rate during an atomic layer deposition process |
US8491967B2 (en) * | 2008-09-08 | 2013-07-23 | Applied Materials, Inc. | In-situ chamber treatment and deposition process |
US8146896B2 (en) * | 2008-10-31 | 2012-04-03 | Applied Materials, Inc. | Chemical precursor ampoule for vapor deposition processes |
US9997357B2 (en) | 2010-04-15 | 2018-06-12 | Lam Research Corporation | Capped ALD films for doping fin-shaped channel regions of 3-D IC transistors |
US9373500B2 (en) | 2014-02-21 | 2016-06-21 | Lam Research Corporation | Plasma assisted atomic layer deposition titanium oxide for conformal encapsulation and gapfill applications |
US8728956B2 (en) | 2010-04-15 | 2014-05-20 | Novellus Systems, Inc. | Plasma activated conformal film deposition |
US8956983B2 (en) | 2010-04-15 | 2015-02-17 | Novellus Systems, Inc. | Conformal doping via plasma activated atomic layer deposition and conformal film deposition |
US9611544B2 (en) | 2010-04-15 | 2017-04-04 | Novellus Systems, Inc. | Plasma activated conformal dielectric film deposition |
US9390909B2 (en) | 2013-11-07 | 2016-07-12 | Novellus Systems, Inc. | Soft landing nanolaminates for advanced patterning |
US9257274B2 (en) | 2010-04-15 | 2016-02-09 | Lam Research Corporation | Gapfill of variable aspect ratio features with a composite PEALD and PECVD method |
US9076646B2 (en) | 2010-04-15 | 2015-07-07 | Lam Research Corporation | Plasma enhanced atomic layer deposition with pulsed plasma exposure |
US9892917B2 (en) | 2010-04-15 | 2018-02-13 | Lam Research Corporation | Plasma assisted atomic layer deposition of multi-layer films for patterning applications |
US8637411B2 (en) | 2010-04-15 | 2014-01-28 | Novellus Systems, Inc. | Plasma activated conformal dielectric film deposition |
JP5541223B2 (ja) * | 2010-07-29 | 2014-07-09 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法及び成膜装置 |
US9685320B2 (en) | 2010-09-23 | 2017-06-20 | Lam Research Corporation | Methods for depositing silicon oxide |
US8524612B2 (en) | 2010-09-23 | 2013-09-03 | Novellus Systems, Inc. | Plasma-activated deposition of conformal films |
TWI520177B (zh) | 2010-10-26 | 2016-02-01 | Hitachi Int Electric Inc | 基板處理裝置、半導體裝置之製造方法及電腦可讀取的記錄媒體 |
US8778204B2 (en) | 2010-10-29 | 2014-07-15 | Applied Materials, Inc. | Methods for reducing photoresist interference when monitoring a target layer in a plasma process |
CN102153132B (zh) * | 2011-03-02 | 2012-11-21 | 复旦大学 | 一种高密度氧化锌纳米颗粒的制备方法 |
US8647993B2 (en) | 2011-04-11 | 2014-02-11 | Novellus Systems, Inc. | Methods for UV-assisted conformal film deposition |
TWI461566B (zh) | 2011-07-01 | 2014-11-21 | Ind Tech Res Inst | 鍍膜用噴灑頭以及鍍膜裝置 |
US8961804B2 (en) | 2011-10-25 | 2015-02-24 | Applied Materials, Inc. | Etch rate detection for photomask etching |
US8808559B2 (en) | 2011-11-22 | 2014-08-19 | Applied Materials, Inc. | Etch rate detection for reflective multi-material layers etching |
US8900469B2 (en) | 2011-12-19 | 2014-12-02 | Applied Materials, Inc. | Etch rate detection for anti-reflective coating layer and absorber layer etching |
US8592328B2 (en) | 2012-01-20 | 2013-11-26 | Novellus Systems, Inc. | Method for depositing a chlorine-free conformal sin film |
US8728955B2 (en) | 2012-02-14 | 2014-05-20 | Novellus Systems, Inc. | Method of plasma activated deposition of a conformal film on a substrate surface |
JP6105967B2 (ja) * | 2012-03-21 | 2017-03-29 | 株式会社日立国際電気 | 半導体装置の製造方法、基板処理方法、基板処理装置およびプログラム |
US9805939B2 (en) | 2012-10-12 | 2017-10-31 | Applied Materials, Inc. | Dual endpoint detection for advanced phase shift and binary photomasks |
TWI595112B (zh) | 2012-10-23 | 2017-08-11 | 蘭姆研究公司 | 次飽和之原子層沉積及保形膜沉積 |
JP6538300B2 (ja) | 2012-11-08 | 2019-07-03 | ノベラス・システムズ・インコーポレーテッドNovellus Systems Incorporated | 感受性基材上にフィルムを蒸着するための方法 |
SG2013083241A (en) | 2012-11-08 | 2014-06-27 | Novellus Systems Inc | Conformal film deposition for gapfill |
KR101740616B1 (ko) | 2012-11-26 | 2017-05-26 | 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 | 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 기록 매체 |
US8778574B2 (en) | 2012-11-30 | 2014-07-15 | Applied Materials, Inc. | Method for etching EUV material layers utilized to form a photomask |
US9018108B2 (en) | 2013-01-25 | 2015-04-28 | Applied Materials, Inc. | Low shrinkage dielectric films |
US9209134B2 (en) * | 2013-03-14 | 2015-12-08 | Intermolecular, Inc. | Method to increase interconnect reliability |
CN103333536A (zh) * | 2013-06-06 | 2013-10-02 | 南京航空航天大学 | 单原子层氮化硼在表面涂层中的应用 |
JP6346022B2 (ja) * | 2013-07-31 | 2018-06-20 | 京セラ株式会社 | 薄膜形成方法および太陽電池素子の製造方法 |
JP6334880B2 (ja) * | 2013-10-03 | 2018-05-30 | Jswアフティ株式会社 | 原子層堆積装置および原子層堆積方法 |
US9214334B2 (en) | 2014-02-18 | 2015-12-15 | Lam Research Corporation | High growth rate process for conformal aluminum nitride |
KR101764959B1 (ko) * | 2014-03-21 | 2017-08-03 | 주식회사 엘지화학 | 고속 원자층 증착 장치 및 이를 이용한 증착 방법 |
US9478438B2 (en) | 2014-08-20 | 2016-10-25 | Lam Research Corporation | Method and apparatus to deposit pure titanium thin film at low temperature using titanium tetraiodide precursor |
US9478411B2 (en) | 2014-08-20 | 2016-10-25 | Lam Research Corporation | Method to tune TiOx stoichiometry using atomic layer deposited Ti film to minimize contact resistance for TiOx/Ti based MIS contact scheme for CMOS |
US9564312B2 (en) | 2014-11-24 | 2017-02-07 | Lam Research Corporation | Selective inhibition in atomic layer deposition of silicon-containing films |
US10566187B2 (en) | 2015-03-20 | 2020-02-18 | Lam Research Corporation | Ultrathin atomic layer deposition film accuracy thickness control |
JP6460874B2 (ja) * | 2015-03-26 | 2019-01-30 | 株式会社Kokusai Electric | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム |
US9502238B2 (en) | 2015-04-03 | 2016-11-22 | Lam Research Corporation | Deposition of conformal films by atomic layer deposition and atomic layer etch |
US10526701B2 (en) | 2015-07-09 | 2020-01-07 | Lam Research Corporation | Multi-cycle ALD process for film uniformity and thickness profile modulation |
CN105568256A (zh) * | 2016-02-24 | 2016-05-11 | 北京七星华创电子股份有限公司 | 原子层沉积技术制备薄膜的实现方法 |
KR101820237B1 (ko) * | 2016-04-29 | 2018-01-19 | 한양대학교 산학협력단 | 가압식 금속 단원자층 제조 방법, 금속 단원자층 구조체 및 가압식 금속 단원자층 제조 장치 |
US9773643B1 (en) | 2016-06-30 | 2017-09-26 | Lam Research Corporation | Apparatus and method for deposition and etch in gap fill |
US10062563B2 (en) | 2016-07-01 | 2018-08-28 | Lam Research Corporation | Selective atomic layer deposition with post-dose treatment |
US10037884B2 (en) | 2016-08-31 | 2018-07-31 | Lam Research Corporation | Selective atomic layer deposition for gapfill using sacrificial underlayer |
US10388721B2 (en) | 2017-01-24 | 2019-08-20 | International Business Machines Corporation | Conformal capacitor structure formed by a single process |
US10269559B2 (en) | 2017-09-13 | 2019-04-23 | Lam Research Corporation | Dielectric gapfill of high aspect ratio features utilizing a sacrificial etch cap layer |
KR20190035147A (ko) | 2017-09-26 | 2019-04-03 | 김영대 | 일반 생활쓰레기를 이용한 대체연료 제조방법 |
KR102214902B1 (ko) * | 2017-10-18 | 2021-02-15 | 한양대학교 산학협력단 | Tmdc 막 제조방법 및 그 제조장치 |
US11015243B2 (en) | 2017-10-18 | 2021-05-25 | Iucf-Hyu (Industry-University Cooperation Foundation Hanyang University) | Method and apparatus for forming layer, metal oxide transistor and fabrication method thereof |
US10774422B2 (en) | 2018-06-01 | 2020-09-15 | Asm Ip Holding B.V. | Systems and methods for controlling vapor phase processing |
CN114381710A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-04-22 | 西安交通大学 | 一种GaN薄膜的制备方法、GaN薄膜及其应用 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE393967B (sv) | 1974-11-29 | 1977-05-31 | Sateko Oy | Forfarande och for utforande av stroleggning mellan lagren i ett virkespaket |
JPH01305894A (ja) * | 1988-06-03 | 1989-12-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜結晶成長装置および成長方法 |
US5217340A (en) | 1989-01-28 | 1993-06-08 | Kokusai Electric Co., Ltd. | Wafer transfer mechanism in vertical CVD diffusion apparatus |
JPH07105357B2 (ja) | 1989-01-28 | 1995-11-13 | 国際電気株式会社 | 縦型cvd拡散装置に於けるウェーハ移載方法及び装置 |
JP3265042B2 (ja) * | 1993-03-18 | 2002-03-11 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法 |
FI100409B (fi) | 1994-11-28 | 1997-11-28 | Asm Int | Menetelmä ja laitteisto ohutkalvojen valmistamiseksi |
KR19990074809A (ko) * | 1998-03-14 | 1999-10-05 | 윤종용 | 박막 제조 방법 |
FI105313B (fi) | 1998-06-03 | 2000-07-14 | Planar Systems Oy | Menetelmä ohutkalvo-elektroluminesenssirakenteiden kasvattamiseksi |
KR100510473B1 (ko) * | 1998-07-03 | 2005-10-25 | 삼성전자주식회사 | 원자층 증착법을 이용한 반도체소자의 커패시터 상부 전극 형성방법 |
KR100275738B1 (ko) | 1998-08-07 | 2000-12-15 | 윤종용 | 원자층 증착법을 이용한 박막 제조방법 |
KR100347379B1 (ko) * | 1999-05-01 | 2002-08-07 | 주식회사 피케이엘 | 복수매 기판의 박막 증착 공정이 가능한 원자층 증착장치 |
US6124158A (en) | 1999-06-08 | 2000-09-26 | Lucent Technologies Inc. | Method of reducing carbon contamination of a thin dielectric film by using gaseous organic precursors, inert gas, and ozone to react with carbon contaminants |
WO2000079019A1 (en) * | 1999-06-24 | 2000-12-28 | Prasad Narhar Gadgil | Apparatus for atomic layer chemical vapor deposition |
KR100319494B1 (ko) | 1999-07-15 | 2002-01-09 | 김용일 | 원자층 에피택시 공정을 위한 반도체 박막 증착장치 |
US6511539B1 (en) * | 1999-09-08 | 2003-01-28 | Asm America, Inc. | Apparatus and method for growth of a thin film |
TW515032B (en) * | 1999-10-06 | 2002-12-21 | Samsung Electronics Co Ltd | Method of forming thin film using atomic layer deposition method |
AU1088401A (en) | 1999-10-15 | 2001-04-30 | Asm Microchemistry Oy | Deposition of transition metal carbides |
TW468212B (en) | 1999-10-25 | 2001-12-11 | Motorola Inc | Method for fabricating a semiconductor structure including a metal oxide interface with silicon |
TW508658B (en) * | 2000-05-15 | 2002-11-01 | Asm Microchemistry Oy | Process for producing integrated circuits |
KR100647442B1 (ko) * | 2000-06-07 | 2006-11-17 | 주성엔지니어링(주) | 원자층 증착법을 이용한 박막 형성방법 |
-
2001
- 2001-05-31 US US09/872,203 patent/US6828218B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-06-19 TW TW090114867A patent/TW593736B/zh not_active IP Right Cessation
- 2001-06-22 KR KR10-2001-0035736A patent/KR100417893B1/ko active IP Right Grant
- 2001-07-06 DE DE10132882A patent/DE10132882B4/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-08-24 JP JP2001254777A patent/JP4167411B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-03-26 CN CNB021078793A patent/CN1312757C/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1641031A3 (de) * | 2004-09-22 | 2007-09-05 | Asm International N.V. | Abscheidung von TiN-Schichten in einem Batch-Reaktor |
US7732350B2 (en) | 2004-09-22 | 2010-06-08 | Asm International N.V. | Chemical vapor deposition of TiN films in a batch reactor |
US7966969B2 (en) | 2004-09-22 | 2011-06-28 | Asm International N.V. | Deposition of TiN films in a batch reactor |
US7691757B2 (en) | 2006-06-22 | 2010-04-06 | Asm International N.V. | Deposition of complex nitride films |
US7833906B2 (en) | 2008-12-11 | 2010-11-16 | Asm International N.V. | Titanium silicon nitride deposition |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1312757C (zh) | 2007-04-25 |
JP2002367992A (ja) | 2002-12-20 |
JP4167411B2 (ja) | 2008-10-15 |
CN1389910A (zh) | 2003-01-08 |
KR100417893B1 (ko) | 2004-02-11 |
DE10132882B4 (de) | 2005-04-14 |
TW593736B (en) | 2004-06-21 |
US6828218B2 (en) | 2004-12-07 |
US20030013320A1 (en) | 2003-01-16 |
KR20020091743A (ko) | 2002-12-06 |
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---|---|---|
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