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专利名称 | 形成氧化物膜的方法和氧化物沉积设备 |
申请号 | CN200710090344.6 | 申请日期 | 2007-04-04 |
法律状态 | 授权 | 申报国家 | 中国 |
公开/公告日 | 2007-10-10 | 公开/公告号 | CN101050523 |
优先权 | 暂无 | 优先权号 | 暂无 |
主分类号 | C23C16/40 | IPC分类号 | C;2;3;C;1;6;/;4;0;;;C;2;3;C;1;6;/;4;4;8查看分类表>
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申请人 | 周星工程股份有限公司 | 申请人地址 | 韩国京畿道
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专利地址、主体等相关变化,请及时变更,防止失效 |
权利人 | 周星工程股份有限公司 | 当前权利人 | 周星工程股份有限公司 |
发明人 | 李振镐;韩泳基;郭在灿 |
代理机构 | 北京律盟知识产权代理有限责任公司 | 代理人 | 王允方;刘国伟 |
摘要
本发明涉及一种氧化物膜形成方法和一种氧化物沉积设备,其使得可能通过在旋转气体注射器时将包括SiH4、Si2H6、Si3H8、TEOS、DCS、HCD和TSA中的至少一者的含硅气体、吹扫气体和包括O2、N2O、O3、H2O和H2O2中的至少一者的反应气体分别连续地且同时地供应到反应空间中来以350℃或更低的低温形成氧化物膜,且可能沿着具有微图案的下部结构的阶梯形成具有均匀厚度的氧化物膜,因为阶梯覆盖由于原子层沉积工艺而得以改进。
1.一种在衬底上形成氧化物膜的方法,其包含:
将多个衬底放置在反应空间中的衬底安装单元上;和
通过具有多个注射零件的气体注射器将过程气体供应到所述衬底上,
其中所述供应过程气体的步骤包括:
通过所述气体注射器的第一注射零件供应包含SiH4、Si2H6、Si3H8、TEOS、DCS、HCD和TSA中的至少一者的含硅气体;
通过所述气体注射器的第二注射零件供应吹扫气体;
通过所述气体注射器的第三注射零件供应包含O2、N2O、O3、H2O和H2O2中的至少一者的反应气体;
通过所述气体注射器的第四注射零件供应吹扫气体;和
允许所述第一到第四注射零件循序地经过所述衬底,
其中所述第二和第四注射零件提供在所述第一与第三注射零件之间,且用于供应所述含硅气体的所述第一注射零件与所述第二和第四注射零件之间的距离短于用于供应所述反应气体的所述第三注射零件与所述第二和第四注射零件之间的距离。
2.根据权利要求1所述的方法,其中将所述含硅气体、所述吹扫气体、所述反应气体以及所述吹扫气体分别连续地供应到所述第一到第四注射零件。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一到第四注射零件循序地经过所述衬底上方的区域,这被重复地执行多次。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述气体注射器相对于所述衬底安装单元而旋转。
5.根据权利要求1所述的方法,其中在供应所述过程气体之前或之后,所述方法进一步包含:
通过所述气体注射器供应包含SiH4、Si2H6、Si3H8、TEOS、DCS、HCD和TSA中的至少一者的含硅气体;
吹扫所述含硅气体;
通过所述气体注射器供应包含O2、N2O、O3、H2O和H2O2中的至少一者的反应气体;和吹扫所述反应气体。
6.根据权利要求5所述的方法,其中将所述供应和吹扫所述含硅气体以及供应和吹扫所述反应气体的步骤重复地执行多次。
7.一种在衬底上形成氧化物膜的方法,其包含:
将多个衬底放置在反应空间中的衬底安装单元上;和
通过具有多个注射零件的气体注射器将过程气体供应到所述衬底上,
其中所述供应过程气体的步骤包括:
通过所述气体注射器的第一注射零件独立地供应包含SiH4、Si2H6、Si3H8、TEOS、DCS、HCD和TSA中的至少一者的含硅气体;
通过所述气体注射器的第二注射零件独立地供应吹扫气体;
通过所述气体注射器的第三注射零件将包含O2、N2O、O3、H2O和H2O2中的至少一者的反应气体独立地供应到所述反应空间中;
通过所述气体注射器的第四注射零件独立地供应吹扫气体,
其中将由所述第一注射零件独立地供应的所述含硅气体、由所述第二注射零件独立地供应的所述吹扫气体、由所述第三注射零件独立地供应的所述反应气体和由所述第四注射零件独立地供应的所述吹扫气体循序地供应到所述衬底上,且在所述供应所述过程气体的步骤期间,不停止地分别连续供应所述含硅气体、所述吹扫气体、以及所述反应气体,及其中所述第二和第四注射零件提供在所述第一与第三注射零件之间,且用于供应所述含硅气体的所述第一注射零件与所述第二和第四注射零件之间的距离短于用于供应所述反应气体的所述第三注射零件与所述第二和第四注射零件之间的距离。
8.根据权利要求7所述的方法,其中独立地供应所述含硅气体、通过所述气体注射器的所述第二注射零件独立地供应所述吹扫气体、独立地供应所述反应气体及通过所述气体注射器的所述第四注射零件独立地供应所述吹扫气体至少被执行一个循环。
形成氧化物膜的方法和氧化物沉积设备\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种形成氧化物膜的方法和一种氧化物沉积设备,且更明确地说,涉及一种通过使用SiH4、Si2H6、Si3H8、正硅酸乙酯(TEOS)、二氯甲硅烷(DCS)、六氯硅烷(HCD)和三甲硅烷基氨(TSA)中的任何一者经由原子层沉积(ALD)工艺来形成氧化硅膜的方法以及一种氧化物沉积设备。\n背景技术\n[0002] 近来,由于半导体装置的线宽被微化(成100nm或更小),半导体衬底被放大,沉积的薄膜被微化且多层化,因而已要求氧化物膜在较大区域上具有均匀厚度和高阶梯覆盖。\n[0003] 然而,常规的氧化物膜制造方法不能满足此类要求。也就是说,常规的化学气相沉积(CVD)方法包括:将上面将形成氧化物膜的衬底放置在预定处理腔室中;和将杂质从腔室中排空,所述杂质是在加载衬底的过程中引入的。接着,在将处理腔室维持在500℃到\n800℃的温度的状态下,将含硅气体和反应气体同时注射到腔室中,从而通过含硅气体与反应气体的反应而在衬底上生长氧化硅膜。因此,可通过常规CVD方法来改进氧化物膜的沉积速率。然而,在图案之间产生例如空隙的空白空间,且由于不能满足氧化物膜的均匀厚度或高阶梯覆盖,因而在图案的侧壁表面上不形成氧化物膜。\n发明内容\n[0004] 本发明将提供一种通过使用SiH4、Si2H6、Si3H8、正硅酸乙酯(TEOS)、二氯甲硅烷(DCS)、六氯硅烷(HCD)和三甲硅烷基氨(TSA)中的任何一者作为源气体经由原子层沉积(ALD)工艺来形成具有均匀厚度和极好阶梯覆盖的氧化物膜的方法以及一种氧化物沉积设备。\n[0005] 根据本发明的一方面,提供一种在衬底上形成氧化物膜的方法,其包含:将多个衬底放置在反应空间中的衬底安装单元上;和通过具有多个注射零件的气体注射器将过程气体供应到衬底上,其中所述供应过程气体的步骤包括:通过气体注射器的第一注射零件供应包含SiH4、Si2H6、Si3H8、TEOS、DCS、HCD和TSA中的至少一者的含硅气体;通过气体注射器的第二注射零件供应吹扫气体;通过气体注射器的第三注射零件供应包含O2、N2O、O3、H2O和H2O2中的至少一者的反应气体;通过气体注射器的第四注射零件供应吹扫气体;和允许第一到第四注射零件循序地经过衬底。\n[0006] 可将各个气体连续地供应到第一到第四注射零件。\n[0007] 第一到第四注射零件可循序地经过衬底上方的区域,这被重复执行多次。\n[0008] 气体注射器可相对于衬底安装单元旋转。\n[0009] 第四注射零件在第三注射零件经过之后到达的时间可比第二注射零件在第一注射零件经过之后到达的时间长。\n[0010] 在供应过程气体之前或之后,所述方法可进一步包含:通过气体注射器供应包含SiH4、Si2H6、Si3H8、TEOS、DCS、HCD和TSA中的至少一者的含硅气体;吹扫所述含硅气体;通过气体注射器供应包含O2、N2O、O3、H2O和H2O2中的至少一者的反应气体;和吹扫所述反应气体。\n[0011] 所述供应和吹扫含硅气体以及供应和吹扫反应气体的步骤可重复执行多次。\n[0012] 可将衬底维持在100℃到400℃的温度范围内。\n[0013] 根据本发明的另一方面,提供一种在衬底上形成氧化物膜的方法,其包含:将多个衬底放置在反应空间中的衬底安装单元上;和通过气体注射器将包含SiH4、Si2H6、Si3H8、TEOS、DCS、HCD和TSA中的至少一者的含硅气体、吹扫气体以及包含O2、N2O、O3、H2O和H2O2中的至少一者的反应气体独立地供应到反应空间中,其中将含硅气体、吹扫气体和反应气体循序地供应到衬底上,且在供应过程气体的步骤期间,不停止地连续供应所述各个气体。\n[0014] 可将衬底维持到100℃到400℃的温度范围。\n[0015] 根据本发明的另一方面,提供一种使用氧化物膜形成设备来形成氧化物膜的方法,所述氧化物膜形成设备包括:腔室,其具有预定反应空间和提供在其中的衬底安装单元;和气体注射器,其可旋转地提供在所述腔室中的衬底安装单元上方以注射多种气体,所述方法包含:将多个衬底放置在衬底安装单元上并旋转气体注射器;将包含SiH4、Si2H6、Si3H8、TEOS、DCS、HCD和TSA中的至少一者的含硅气体供应到衬底上,以将含硅气体吸附到衬底的表面上;将吹扫气体注射到衬底上,以吹扫没有吸附到衬底上的含硅气体;将包含O2、N2O、O3、H2O和H2O2中的至少一者的反应气体供应到衬底上,以通过氧化吸附到衬底表面上的含硅气体来形成氧化物膜;和将吹扫气体注射到衬底上,以吹扫没有与含硅气体反应的反应气体,其中连续地且同时地供应含硅气体、吹扫气体和反应气体。\n[0016] 根据本发明的又一方面,提供一种氧化物沉积设备,其包含:衬底安装单元,其用于允许多个衬底放置在上面;腔室,其中提供有衬底安装单元且其中界定预定反应空间;\n气体注射器,其可旋转地形成于腔室中的上部以注射气体;用于注射含硅气体的第一注射零件、用于注射吹扫气体的第二和第四注射零件和用于注射反应气体的第三注射零件,所述第一到第四注射零件连接到气体注射器;以及注射零件控制器,其用于独立地控制第一到第四注射零件,其中第二和第四注射零件提供在第一与第三注射零件之间,且第一注射零件与第二和第四注射零件中的每一者之间的距离比第三注射零件与第二和第四注射零件中的每一者之间的距离短。\n附图说明\n[0017] 根据结合附图给出的优选实施例的以下描述内容,将易于了解本发明的上述和其它方面、特征和优势,其中:\n[0018] 图1是说明根据本发明第一实施例的氧化物膜形成方法的过程流程图;\n[0019] 图2是说明根据第一实施例的氧化物膜形成方法的示意性横截面图;\n[0020] 图3是根据第一实施例的氧化物沉积设备的横截面图;\n[0021] 图4是根据本发明第二实施例的过程流程图;\n[0022] 图5是根据第二实施例的氧化物沉积设备的横截面图;\n[0023] 图6是根据第二实施例的氧化物沉积设备的示意性平面图;\n[0024] 图7是说明根据本发明修改实施例的氧化物膜形成方法的过程流程图;和[0025] 图8到10是说明根据本发明的半导体装置制造方法的横截面图。\n具体实施方式\n[0026] 下文中,将参考附图详细描述本发明的优选实施例。然而,本发明并不限于下文所揭示的实施例,而是可实施为不同形式。仅出于说明性目的且为了使所属领域的技术人员全面理解本发明的范围而提供这些实施例。在整个附图中,相同参考标号始终用于表示相同元件。\n[0027] 图1是说明根据本发明第一实施例的氧化物膜形成方法的过程流程图,图2是说明根据第一实施例的氧化物膜形成方法的示意性横截面图,且图3是根据第一实施例的氧化物沉积设备的横截面图。\n[0028] 参看图1到3,将半导体衬底110放置在腔室210中的衬底安装单元220上。通过将一过程作为一个循环重复多次来形成具有所需厚度的氧化硅膜,其中所述过程包括:通过气体供应单元230供应含硅气体,所述含硅气体包括SiH4、Si2H6、Si3H8、正硅酸乙酯(TEOS)、二氯甲硅烷(DCS)、六氯硅烷(HCD)和三甲硅烷基氨(TSA)中的至少一者;吹扫所述含硅气体;供应反应气体,所述反应气体包括O2、N2O、O3、H2O和H2O2中的至少一者;和吹扫所述反应气体,从而形成单个原子层化的氧化物膜120。\n[0029] 首先,将如下简要描述用于执行前述过程的设备。\n[0030] 如图3所示,所述设备包括:腔室210,其具有预定反应空间;衬底安装单元220,其提供在腔室210的反应空间中,且在所述衬底安装单元220上放置衬底110;气体供应单元230,其用于向衬底110供应含硅气体(其包括SiH4、Si2H6、Si3H8、TEOS、DCS、HCD和TSA中的至少一者)、吹扫气体和反应气体(其包括O2、N2O、O3、H2O和H2O2中的至少一者);以及第一到第三原料存储单元240、250和260,其分别用于存储含硅气体、反应气体和吹扫气体。将惰性气体(在此实施例中优选为Ar)用作吹扫气体。\n[0031] 所述设备进一步包括排放单元270,其用于排空腔室210的内部。\n[0032] 另外,所述设备并非限于此,而是可进一步包括:真空泵,其用于抽空腔室210的内部;加热单元,其用于加热腔室210内的衬底;和冷却单元,其用于冷却衬底(尽管图中未展示)。另外,可进一步提供等离子体产生器,其安置在腔室210内用于产生等离子体以激活供应到腔室210中的气体。所述设备并非限于此,而是可进一步包括远端等离子体单元,其用于向腔室210供应通过气体供应单元230激活的反应气体。\n[0033] 在腔室210的一侧处形成打开/关闭部分(未图示)以加载或卸载衬底110。衬底安装单元220可分成多个用于通过真空来固持衬底或通过使用电磁性质来固定衬底的部件。另外,衬底安装单元220可包括提升部件(未图示)以上下移动,或在其中提供提升销(未图示)使得所述提升销用于加载或卸载衬底110。\n[0034] 可以喷淋头或注射器的形式来制造气体供应单元230。此外,气体供应单元230可制造有能够将不同气体注射到腔室210中的多个部件,或制造有能够将单个气体注射到腔室210中的单个部件。\n[0035] 在下文中,将基于图1的过程流程图和图2的示意性横截面图来描述根据此实施例的使用前述沉积设备的氧化物膜形成方法。\n[0036] 将衬底110放置在腔室210中的衬底安装单元220上,且接着将腔室210的内部-6 -2\n维持在100℃到350℃的范围和在10 到10 托的范围。\n[0037] 在下文中,通过气体供应单元230将包括SiH4、Si2H6、Si3H8、TEOS、DCS、HCD和TSA中的至少一者的含硅气体供应到腔室210中。因此,含硅气体吸附到衬底110的表面上,如图2(a)所示。接着,切断含硅气体的供应,将吹扫气体供应到腔室210中。因此,保留在腔室210中的含硅气体被排放到外部,如图2(b)所示。接着,切断吹扫气体的供应,且将反应气体供应到腔室210中。因此,吸附到衬底110的表面上的含硅气体与反应气体反应,以在衬底110的表面上形成氧化物膜120,如图2(c)所示。此后,在切断反应气体的供应之后,将吹扫气体供应到腔室中。因此,在将反应气体排放到外部之后,在衬底110的表面上以原子层为单位形成氧化物膜,如图2(d)所示。如上文所述,可通过将供应含硅气体、供应第一吹扫气体、供应反应气体和供应第二吹扫气体的过程作为一个循环重复多次来形成具有所需厚度的氧化物膜。\n[0038] 在前述过程中,在供应反应气体期间,可根据氧化程度而在腔室210中产生等离子体以增加反应气体的反应性。此时,优选地将电感耦合等离子体(ICP)或电容耦合等离子体(CCP)供应到腔室中。另外,优选的是反应气体的供应时间比含硅气体的供应时间长\n1.5到3倍,以便改进反应气体与吸附到衬底110的表面上的含硅气体之间的反应性。因此,充分地执行氧化,以使得可形成高质量的氧化物膜。\n[0039] 如上文所述,在此实施例中使用含硅气体(其包括SiH4、Si2H6、Si3H8、TEOS、DCS、HCD和TSA中的至少一者)来形成氧化物膜,且通过ALD工艺以100℃到350℃的低温沉积氧化物膜。因此,有可能解决以高温沉积氧化物会导致热负何被施加到氧化物膜下方的下部结构的常规问题。此外,根据ALD工艺的高阶梯覆盖,可沿所述下部结构的图案阶梯形成具有均匀厚度的氧化物膜。\n[0040] 如上文所述,根据本发明,可通过循序地供应过程气体(即含硅气体、吹扫气体和反应气体)来形成氧化物膜。此外,可使用其中加载有两个或两个以上衬底的分批型ALD设备,以便改进氧化物膜的沉积速率,且可实施连续供应多个过程气体的连续ALD工艺,以形成氧化物膜。在下文中,将描述根据本发明第二实施例的用于通过连续ALD工艺来形成氧化物膜的薄膜沉积方法。将省略与前述实施例的描述内容重叠的描述内容,且待描述的技术组成可应用于前述实施例。\n[0041] 图4是根据本发明第二实施例的过程流程图,图5是根据第二实施例的氧化物沉积设备的横截面图,且图6是根据第二实施例的氧化物沉积设备的示意性平面图。\n[0042] 参看图4和5,根据此实施例的氧化物膜形成方法包括:将含硅气体(其包括SiH4、Si2H6、Si3H8、TEOS、DCS、HCD和TSA中的至少一者)、吹扫气体和反应气体(其包括O2、N2O、O3、H2O和H2O2中的至少一者)供应到衬底110上,以形成具有所需厚度的氧化物膜。\n[0043] 参看图5和6,下文将描述用于执行此类连续ALD工艺的ALD沉积设备。\n[0044] 如图6所述,根据此实施例的沉积设备包含:腔室310;衬底安装单元320,其上放置多个衬底110;原料注射单元330,其具有气体注射器331和多个注射零件332(332a、\n332b、332c和332d),所述多个注射零件332连接到气体注射器331以分别将含硅气体(其包括SiH4、Si2H6、Si3H8、TEOS、DCS、HCD和TSA中的至少一者)、吹扫气体和反应气体(其包括O2、N2O、O3、H2O和H2O2中的至少一者)供应到气体注射器331中;以及第一到第三原料存储单元340、350和360,其分别用于将含硅气体、吹扫气体和反应气体供应到原料注射单元\n330中。\n[0045] 如图6所示,可将四个所述衬底110放置在衬底安装单元320上。为此目的,衬底安装单元320可通过预定旋转部件(未图示)而旋转,上下移动,且包括多个提升销。\n[0046] 优选地,原料注射单元330包括气体注射器331,其中气体注射器331的一部分优选突出到腔室310的外部,以与预定旋转部件(未图示)接触旋转。如图6所示,所述四个注射零件332a、332b、332c和332d形成在气体注射器331中而延伸到腔室310的内部,以分别注射含硅气体、吹扫气体、反应气体和吹扫气体。\n[0047] 第一到第三原料存储单元340、350和360通过气体注射器331将含硅气体、吹扫气体、反应气体和吹扫气体供应到注射零件332a、332b、332c和332d中。\n[0048] 优选地,在图中分别将所述四个注射零件332a、332b、332c和332d设置在相对于气体注射器330的上侧、下侧、左侧和右侧,以形成如图6所示的一般横向形式。当从上侧开始顺时针循序设置第一到第四注射零件332a、332b、332c和332d时,根据工艺条件,设置在上侧处的第一注射零件332a可连续地供应含硅气体,设置在下侧处的第三注射零件332c可连续地供应反应气体,且设置在左侧和右侧处的第二和第四注射零件332b和332d可连续地供应吹扫气体。\n[0049] 此时,为了通过与用于将含硅气体注射到衬底110上的时间相比而增加用于将反应气体注射到衬底110上的时间来保证能够充分执行氧化的反应时间,优选的是用于供应含硅气体的第一注射零件332a与第二和第四注射零件332b和332d之间的距离比用于供应反应气体的第三注射零件332c与第二和第四注射零件332b和332d之间的距离短,如图\n6所示。\n[0050] 将描述根据此实施例的使用前述设备的氧化物膜形成方法。\n[0051] 将所述多个衬底110加载到所述设备中以放置在衬底安装单元320上。通过连续ALD工艺来形成氧化物膜。此时,在连续ALD工艺中,腔室310的内部被抽空并维持在100℃与400℃之间的温度范围。接着,当原料注射单元330的气体注射器331旋转时,通过第一注射零件332a连续注射含硅气体(其包括SiH4、Si2H6、Si3H8、TEOS、DCS、HCD和TSA中的至少一者),通过第二和第四注射零件332b和332d连续注射吹扫气体,且通过第三注射零件连续注射反应气体(其包括O2、N2O、O3、H2O和H2O2中的至少一者)。\n[0052] 此时,由于气体注射器331逆时针旋转,如图6所示,因而连接到气体注射器331的第一到第四注射零件332a、332b、332c和332d也逆时针旋转。因此,当用于注射含硅气体的第一注射零件经过所述多个衬底110上方的区域时,含硅气体(其包括SiH4、Si2H6、Si3H8、TEOS、DCS、HCD和TSA中的至少一者)吸附到衬底表面上。随后,当用于注射吹扫气体的第二注射零件332b经过多个衬底110上方的区域时,吹扫没有吸附到衬底上的含硅气体。连续地,当用于注射反应气体的第三注射零件332c经过多个衬底110上方的区域时,吸附到衬底表面上的含硅气体与反应气体(其包括O2、N2O、O3、H2O和H2O2中的至少一者)反应,以形成氧化物膜。此后,当用于注射吹扫气体的第四注射零件332d经过多个衬底110上方的区域时,吹扫没有与含硅气体反应的反应气体。执行前述过程持续一段确定的时间,以形成具有所需厚度的氧化物膜。\n[0053] 此时,当注射反应气体时,可施加额外等离子体以激活反应气体。\n[0054] 此外,根据本发明,可通过交替地执行前述根据第一和第二实施例的氧化物膜形成方法来形成氧化物膜。也就是说,首先执行供应含硅气体、吹扫气体、反应气体和吹扫气体的过程作为一个循环。此后,连续地供应含硅气体、吹扫气体、反应气体和吹扫气体,以形成氧化物膜。还可反过来执行所述过程。此时,如果使用用于第二实施例的设备,那么在循环过程期间,同一原料应从所有的注射零件注射。\n[0055] 图7是说明根据本发明修改实施例的氧化物膜形成方法的过程流程图。\n[0056] 参看图7,通过从第一到第四注射零件332a、332b、332c和332d供应含硅气体,含硅气体吸附到衬底表面上。随后,供应吹扫气体,以移除没有吸附到衬底上的含硅气体。接着,供应反应气体,以与吸附到衬底表面上的含硅气体反应,以形成氧化物膜。此后,供应吹扫气体,以移除没有与含硅气体反应的反应气体。将供应含硅气体、吹扫含硅气体、供应反应气体和吹扫反应气体的过程作为一个循环至少执行一次。也就是说,经由通过气体的循序供应执行循序ALD工艺来形成氧化物膜。此后,分别通过第一到第四注射零件332a、\n332b、332c和332d来同时地且连续地供应含硅气体、吹扫气体、反应气体和吹扫气体,从而在衬底上形成氧化物膜。也就是说,经由通过气体的连续供应执行连续ALD工艺来形成氧化物膜。优选地,如图7中所说明,将循序ALD工艺和连续ALD工艺交替地执行至少一次,以形成氧化物膜。\n[0057] 此外,本发明并非限于前述实施例的SiO2膜,而是可用于制造多种氧化物薄膜,例如Al2O3、TiO2、ZrO2、Nb2O5、Ta2O5、In2O3和MgO膜。此时,可仅通过用前述氧化物薄膜的原料交换含硅气体来容易地改变前述氧化物薄膜。\n[0058] 此后,将简要描述用于制造前述氧化物膜形成方法所应用于的半导体装置的方法。\n[0059] 图8到10是说明根据本发明的半导体装置制造方法的横截面图。\n[0060] 参看图8,在半导体衬底410上形成用于使装置彼此分离的装置分离膜420。优选地,如图8所示,在STI结构中制造装置分离膜420。装置分离膜420并非限于此,而是可在各种结构中制造。\n[0061] 优选的是,通过移除半导体衬底410中对应于装置分离区域的部分以形成沟槽并用氧化物膜来填充所述沟槽,来形成装置分离膜420。此时,根据前述实施例使用含硅气体(其包括SiH4、Si2H6、Si3H8、TEOS、DCS、HCD和TSA中的至少一者)经由ALD工艺来形成填充在沟槽中的氧化物膜。\n[0062] 参看图9,栅极介电膜430和栅电极440形成在半导体衬底410上且在装置分离膜420之间。另外,可通过在每个栅电极440两侧处将离子注入到半导体衬底410中来形成低浓度掺杂区域。优选的是,在半导体衬底410上形成将成为栅极介电膜的氧化物膜,在所述将成为栅极介电膜的氧化物膜上形成将成为栅电极的导电膜,且接着通过对所述氧化物膜和所述导电膜进行图案化来形成栅极介电膜430和栅电极440。此时,可根据前述实施例使用含硅气体经由ALD工艺来形成将成为栅极介电膜的氧化物膜。\n[0063] 参看图10,在栅电极440的侧壁上形成侧壁间隔物460。接着,可通过在形成有间隔物460的每个栅电极440的两侧处将高浓度离子注入到半导体衬底410中,来形成高浓度掺杂区域452。\n[0064] 优选地通过沿着上面形成有栅电极440的半导体衬底410上的栅电极的阶梯而形成将成为间隔物的氧化物膜461和氮化物膜462,并蚀刻所述将成为间隔物的氧化物膜461和氮化物膜462以便移除除栅电极440的侧壁之外的区域中的氧化物膜461和氮化物膜\n462,来形成间隔物460。此时,优选地通过使用含硅气体的ALD工艺来形成氧化物膜461。因此,可沿着其表面区域上的栅电极440的阶梯而形成具有较薄且均匀厚度的氧化物膜461。\n[0065] 如上文所述,根据本发明,可通过使用含硅气体(其包括SiH4、Si2H6、Si3H8、TEOS、DCS、HCD和TSA中的至少一者)经由ALD工艺来以350℃或更低的低温形成氧化物膜。\n[0066] 此外,在本发明中,由于阶梯覆盖由于ALD工艺而得以改进,因而可形成沿着具有微图案的下部结构的阶梯的具有均匀厚度的氧化物膜。\n[0067] 尽管已结合优选实施例和附图说明并描述了本发明,但本发明并非限于此,而是由所附权利要求书界定。因此,所属领域的技术人员将容易了解,在不脱离由所附权利要求书界定的本发明精神和范围的情况下,可对本发明作出各种修改和改变。
法律信息
- 2011-12-21
- 2009-05-27
- 2007-10-10
引用专利(该专利引用了哪些专利)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 |
1
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2001-04-25
|
2000-10-06
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被引用专利(该专利被哪些专利引用)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 该专利没有被任何外部专利所引用! |