專利名稱：形成介電膜的方法和利用該方法在半導(dǎo)體器件中形成電容器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在半導(dǎo)體器件中形成介電膜的方法和利用該方法形成電容器的方法。更具體而言，涉及使用原子層沉積(ALD)方法在半導(dǎo)體器件中形成介電膜的方法以及利用該方法形成電容器的方法。
背景技術(shù)：
最近，隨著動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(DRAM)設(shè)計(jì)規(guī)則(design rule)的減小，單元區(qū)域減小，電容器的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)深寬比大幅增加。因此，保證每個(gè)單位單元所需的介質(zhì)電容(dielectric capacity)變得困難。
傳統(tǒng)上，介電膜形成為氧化物/氮化物/氧化物(ONO)層結(jié)構(gòu)以保證介質(zhì)電容。然而，最近已經(jīng)對具有氧化鋁(Al2O3)層(ε＝9)、二氧化鉿(HfO2)層(ε＝25)、或者HfO2/Al2O3疊層的介電膜進(jìn)行了積極的研究，試圖獲得較大的介質(zhì)電容，其中所述的Al2O3層與HfO2層都具有高的介電常數(shù)。而且，這種介電膜的形成使用的是原子層沉積(ALD)方法而非傳統(tǒng)的化學(xué)氣相沉積(CVD)方法，以應(yīng)對大的深寬比。
然而，對于用HfO2/Al2O3疊層形成的介電膜，整個(gè)介電膜的介電特性和漏電流特性取決于每種材料的相應(yīng)的介電常數(shù)ε和帶隙能Eg。也就是說，由傳統(tǒng)疊層HfO2/Al2O3形成的介電膜顯示出的電特性是由每個(gè)層特性的組合而形成，如下文所述。
通常，Al2O3層的介電常數(shù)ε和帶隙能Eg分別為9和9eV。另一方面，HfO2層的介電常數(shù)和帶隙能Eg通常認(rèn)為分別是25和5.6eV。也就是說，整個(gè)介電膜的介電特性受HfO2層的影響，漏電流特性受Al2O3層帶隙能Eg的影響。相反，整個(gè)介電膜的漏電流特性由于HfO2層的低帶隙能Eg而變差，整個(gè)介電膜的絕緣特性由于Al2O3層的低介電常數(shù)而變差。因此，如果介電膜用于DRAM器件的電容器中，在降低介電膜厚度方面存在大的局限。
然而，Al2O3層起降低HfO2層結(jié)晶溫度的作用，所述HfO2層是構(gòu)成介電膜的另一層，而且通過這種作用，減小介電膜的漏電流。因此，為了改善介電膜的特性，通常需要控制與Al2O3層一起形成介電膜的氧化物材料的介電常數(shù)和帶隙能。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種在半導(dǎo)體器件中形成介電膜的方法，此方法可改善介電特性以及漏電流特性。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種使用所述形成介電膜的方法在半導(dǎo)體器件中形成電容器的方法。
技術(shù)解決方案依照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種形成介電膜的方法，包括在晶片上形成預(yù)定厚度的二氧化鋯(ZrO2)層，此厚度不允許形成的ZrO2層連續(xù)。接著在沒有形成ZrO2層的晶片部分上形成預(yù)定厚度的氧化鋁(Al2O3)層，此厚度不允許形成的Al2O3層連續(xù)。
依照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種形成介電膜的方法，包括在晶片上形成預(yù)定厚度的Al2O3層，此厚度不允許形成的Al2O3層連續(xù)。接著在沒有形成Al2O3層的晶片部分上形成預(yù)定厚度的ZrO2層，此厚度不允許形成的ZrO2層連續(xù)。
依照本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供的一種形成介電膜的方法，包括使用Zr原子和Al原子形成為一個(gè)分子的源氣體，在晶片上形成ZrO2與Al2O3相混合的[ZrO2]x[Al2O3]y層，其中x和y各自代表0或正數(shù)。
依照本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供一種形成電容器的方法，包括制備其上形成有接觸塞的襯底結(jié)構(gòu)；以一定的方式在襯底結(jié)構(gòu)上形成圖案化絕緣層以暴露接觸塞。在圖案化絕緣層和襯底結(jié)構(gòu)上形成下電極；利用權(quán)利要求1到權(quán)利要求27中之一的方法在下電極上形成介電膜；在介電膜上形成上電極。
有利效果依照本發(fā)明的具體實(shí)施方案，在半導(dǎo)體器件中使用的電容器的介電特性和漏電流特性可以通過使用[ZrO2]x[Al2O3]y層形成介電膜而得以改善，其中x和y各自代表0或正數(shù)。其中，ZrO2和Al2O3在[ZrO2]x[Al2O3]y層中均勻地混合。


本發(fā)明的上述和其他目的、以及特征將可通過下面結(jié)合附圖給出的對示例性實(shí)施方案的描述變得明顯。
圖1是圖示說明依照本發(fā)明第一實(shí)施方案形成介電膜方法的流程圖；圖2是圖示說明形成圖1中所述二氧化鋯(ZrO2)層的方法的圖。
圖3是圖示說明形成圖1中所述氧化鋁(Al2O3)層的方法的圖。
圖4A與圖4B表示圖示說明通過圖1描述的方法形成的介電膜的圖。
圖5是圖示說明依照本發(fā)明第二實(shí)施方案形成介電膜的方法的流程圖。
圖6是圖示說明依照本發(fā)明第三實(shí)施方案形成介電膜的方法的流程圖。
圖7是圖示說明形成圖6中所述[ZrO2]x[Al2O3]y層的方法的圖。
圖8到圖10是圖示說明依照本發(fā)明具體實(shí)施方案形成電容器方法的截面圖。
具體實(shí)施例方式
通過下面參考附圖對實(shí)施方案的描述，本發(fā)明的其他目的和方面將變得明顯。
第一實(shí)施方案圖1是圖示說明依照本發(fā)明第一實(shí)施方案在半導(dǎo)體器件中形成介電膜的方法的工藝流程圖。圖2是圖示說明二氧化鋯(ZrO2)層形成過程次序的圖。圖3是圖示說明氧化鋁(Al2O3)形成過程次序的圖。
參照圖1到圖3，依照本發(fā)明第一實(shí)施方案，在半導(dǎo)體器件中形成介電膜的方法包括利用原子層沉積(ALD)的方法形成ZrO2層，然后形成Al2O3層。
ZrO2層的形成過程如下。雖然沒有圖示說明，但是在步驟S10中將選自Zr(OtBu)4、Zr[N(CH3)2]4、Zr[N(C2H5)(CH3)]4、Zr[N(C2H5)2]4、Zr(TMHD)4、Zr(OiC3H7)3(TMTD)以及Zr(OtBu)4的一種源氣體供應(yīng)到ALD設(shè)備腔體內(nèi)以在晶片上吸附鋯(Zr)。在此，在腔室內(nèi)部保持大約200℃～大約350℃的溫度。隨后，在步驟S11中，在腔室內(nèi)供應(yīng)氮?dú)?N2)，以將未被吸附的殘留Zr源氣體清洗出腔室。接著，在步驟S12中，在腔室內(nèi)供應(yīng)O3，以氧化在晶片上吸附的Zr，由此氧化形成ZrO2層。然后，在步驟S13中，在腔室內(nèi)供應(yīng)N2，清洗未反應(yīng)的O3。實(shí)施步驟S10到S13作為一個(gè)循環(huán)Tzr，重復(fù)實(shí)施Tzr直到ZrO2層的厚度T1達(dá)到大約10。在這里，將ZrO2層的厚度T1限制在大約10的原因是在晶片W上非連續(xù)性地形成ZrO2層，如圖4A所示。在一個(gè)循環(huán)Tzr期間，ZrO2層的厚度T1達(dá)到小于約1。因此，重復(fù)循環(huán)Tzr約10次可形成厚度接近大約10的ZrO2層。
隨后，實(shí)施Al2O3層的形成。Al2O3層的形成如下。在步驟S15中，在腔室內(nèi)供應(yīng)Al(CH3)3源氣體，以在晶片上原位吸附Al。接著，在步驟S16中，在腔室內(nèi)供應(yīng)N2氣體，以將未被吸附的殘留Al源氣體清洗出腔室。接下來，在步驟S17中，在腔室內(nèi)供應(yīng)O3，以在未形成ZrO2層的晶片部分上形成Al2O3層。如上面所述，當(dāng)ZrO2層的厚度T1被限制在小于大約10(也就是厚度大約1～大約10)時(shí)，在晶片W上非連續(xù)性地形成ZrO2層，如圖4B所示。因此，在未形成ZrO2層1的晶片部分上即在ZrO2層1之間形成Al2O3層2。隨后，在步驟S18中，在腔室內(nèi)供應(yīng)N2氣體，以清洗所有未反應(yīng)的O3氣體。實(shí)施步驟S15到S18作為一個(gè)循環(huán)TAl，重復(fù)實(shí)施TAl直到Al2O3層的厚度T2達(dá)到小于大約10。在一個(gè)循環(huán)TAl期間，Al2O3層的厚度T2達(dá)到約小于1。因此，重復(fù)循環(huán)TAl約10次可形成厚度TAl接近大約10的Al2O3層。
此外，如果包括ZrO2層與Al2O3層的混合層厚度T最終小于目標(biāo)厚度T目標(biāo)，那么，ZrO2層形成循環(huán)Tzr和Al2O3層形成循環(huán)TAl在步驟S21和S22中各重復(fù)實(shí)施一次。步驟S21和S22重復(fù)實(shí)施直至厚度T最終與目標(biāo)厚度T目標(biāo)變得基本上等同。在這里，包括ZrO2層與Al2O3層的混合層的厚度T最終可以形成為約30～約500。
通過上述工程，利用[ZrO2]x[Al2O3]y形成介電膜，其中x和y各代表0或正數(shù)。
第二實(shí)施方案圖5是圖示說明依照本發(fā)明第二實(shí)施方案形成介電膜方法的流程圖。
如圖5所示，依照本發(fā)明的第二實(shí)施方案形成介電膜的方法使用ALD方法，如同本發(fā)明第一實(shí)施方案。然而，在第二實(shí)施方案中，在晶片上非連續(xù)性地形成Al2O3層，之后形成ZrO2層，而不是先形成ZrO2層。除此區(qū)別之外，本發(fā)明的第二實(shí)施方案與本發(fā)明的第一實(shí)施方案的實(shí)施過程是基本上一致的。因此，為描述的方便，這里簡化了關(guān)于第二方案的詳細(xì)描述。
第三實(shí)施方案圖6是圖示說明依照本發(fā)明的第三實(shí)施方案形成介電膜方法的流程圖，圖7是圖示說明同時(shí)形成[ZrO2]x[Al2O3]y層的形成過程的圖。
參照圖6和圖7，依照本發(fā)明第三實(shí)施方案在半導(dǎo)體器件中形成介電膜的方法使用ALD方法，以同時(shí)形成[ZrO2]x[Al2O3]y層。
雖然沒有示出，但是在步驟S210中在ALD設(shè)備的腔室內(nèi)供應(yīng)其中Zr和Al形成一個(gè)分子的源氣體如ZrAl(MMP)2(OiPr)5，以在晶片上吸附Zr和Al。在此，腔室里的溫度保持在大約200℃～大約350℃。隨后，在步驟S211中，在腔室內(nèi)供應(yīng)氮?dú)?N2)，以將未被吸附的殘留源氣體清洗出腔室。接著，在步驟S212中，在腔室內(nèi)供應(yīng)O3，以氧化吸附在晶片上的Zr和Al，從而形成[ZrO2]x[Al2O3]y層。這里，x與y之和可以小于大約10。
然后，在步驟S213中，在腔室內(nèi)供應(yīng)N2，以清洗所有未反應(yīng)的O3。實(shí)施步驟S210到S213作為一個(gè)循環(huán)TZr/Al。如果[ZrO2]x[Al2O3]y層的厚度T3小于目標(biāo)厚度T目標(biāo)，那么循環(huán)TZr/Al(步驟S210到S213)重復(fù)實(shí)施直到[ZrO2]x[Al2O3]y層的厚度T3與目標(biāo)厚度T目標(biāo)變得基本相同。這里，[ZrO2]x[Al2O3]y層的厚度T3可以形成在大約30到大約500的范圍內(nèi)。
另一方面，雖然本發(fā)明的第一到第三實(shí)施方案在氧化過程使用O3，但O3只是一個(gè)例子，H2O或者氧等離子體都可用來代替O3。同樣，在本發(fā)明第一到第三實(shí)施方案中的清洗過程使用N2氣體，N2也是一個(gè)例子，清洗過程可以通過使用真空泵或氬(Ar)氣來進(jìn)行。
下面的表1和表2是用以比較HfO2與ZrO2特性的對比表格。
表1

表2

如上面表1所示，ZrO2的介電常數(shù)與HfO2類似，然而，ZrO2的帶隙能相對大于HfO2的帶隙能。也就是說，以疊層或混合層結(jié)構(gòu)使用Al2O3-ZrO2，整個(gè)薄膜的帶隙能增加，改善了介電膜的漏電流特性。這樣，減小介電膜的厚度變得容易。此外，如果使用ZrO2代替HfO2，更有利于介電膜應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)的工藝中，這是由于可商用的Zr源與Hf源相比具有極小的飽和蒸汽壓與分子量，因而具有更容易處理的巨大優(yōu)點(diǎn)。
在下文中，參照圖8到圖10描述形成電容器的方法，利用在本發(fā)明第一到第三實(shí)施方案中形成介電膜的方法。圖8到圖10是圖示說明在動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(DRAM)中形成凹型電容器方法的截面圖。
參照圖8，提供襯底10，在襯底10上形成有包括存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸塞18的底層。這里，底層10還包括導(dǎo)電層12，第一到第三層間絕緣層11、13和17，位線14，硬掩膜15和隔離物16。這里，導(dǎo)電層12通過使用多晶硅形成，第一到第三層間絕緣層11、13和17各自通過使用氧化物基的材料形成。而且，位線14通過使用多晶硅(或氮化鈦(TiN))和鎢(或硅化鎢)形成，硬掩膜15通過使用氮化物基的材料形成。
隨后，用于存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)圖案的絕緣層19在上述得到的襯底結(jié)構(gòu)上形成，暴露出存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸塞18的頂部。這里，絕緣層19通過使用氧化物基的材料或多晶硅形成。
此外，在上述整個(gè)所得結(jié)構(gòu)上形成存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)20。這里，存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)20是電容器的下電極，它是通過使用選自摻雜有雜質(zhì)例如磷(P)和砷(As)的多晶硅、TiN、釕(Ru)、二氧化釕(RuO2)、鉑(Pt)、銥(Ir)以及二氧化銥(IrO2)中的一種而形成的。
而且，如圖9所示，介電膜21在存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)20上形成。這里，通過使用本發(fā)明第一到第三實(shí)施方案中的一個(gè)，使用[ZrO2]x[Al2O3]y形成介電膜21，其中ZrO2與Al2O3均勻地混合。這里，x和y各自代表0或正數(shù)。例如，x與y之和可以保持在小于大約10。
接著，對介電膜21實(shí)施熱處理工程。這里，熱處理過程通過使用選自下面方法中的一種進(jìn)行爐法，快速溫度處理(RTP)，以及快速溫度退火(RTA)方法。這里，熱處理過程在包含少量Ar、N2或氧氣(O2)的氣氛中，在大約450℃到850℃的溫度下進(jìn)行。
隨后，如圖10所示，在介電膜21上形成上電極22。這里，上電極22通過采用與存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)20基本相同的材料形成。例如，上電極22是通過使用選自摻雜有雜質(zhì)例如P和As的多晶硅、TiN、Ru、RuO2、Pt、Ir以及IrO2中的一種形成。
本發(fā)明的具體實(shí)施方案僅描述了應(yīng)用于凹型結(jié)構(gòu)的電容器的實(shí)施方案。然而，凹型結(jié)構(gòu)的電容器只是一個(gè)例子，本發(fā)明的實(shí)施方案也能被應(yīng)用到平板和圓柱結(jié)構(gòu)的電容器中。同樣，該實(shí)施方案可以用作射頻(RF)器件中電容器的介電膜用。此外，該實(shí)施方案可以在包括閃存、電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)以及可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)的存儲(chǔ)器件中，應(yīng)用于置于浮柵與控制棚之間的介電膜。
本申請包含涉及韓國專利申請2004-0110920的主題，該專利申請于2004年12月23日提交至韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，其全部內(nèi)容通過引用全部并入本文。
盡管已經(jīng)對本發(fā)明關(guān)于一些優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行了描述，然而對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，顯然可以進(jìn)行各種變化和修改，而并不脫離在所附權(quán)利要求中限定的發(fā)明范圍。
權(quán)利要求
1.一種形成介電膜的方法，包括在晶片上形成預(yù)定厚度的二氧化鋯(ZrO2)層，所述厚度不允許形成的ZrO2層連續(xù)；在沒有形成所述ZrO2層的晶片部分上形成預(yù)定厚度的氧化鋁(Al2O3)層，所述厚度不允許形成的Al2O3層連續(xù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述ZrO2層的形成包括形成厚度為約1～約10的ZrO2層，所述厚度不允許形成ZrO2層連續(xù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述Al2O3層的形成包括形成厚度為約1～約10的Al2O3層，所述厚度不允許形成的Al2O3層連續(xù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中作為所述ZrO2層與所述Al2O3層的混合層的所述介電膜形成為約30～約500的厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述ZrO2層的形成包括在原子層沉積(ALD)設(shè)備的腔室內(nèi)供應(yīng)鋯(Zr)源氣體，以在所述晶片上吸附所述Zr源氣體；在所述腔室內(nèi)供應(yīng)惰性氣體或使用真空泵，以清洗未被吸附的Zr源氣體；在所述腔室內(nèi)供應(yīng)氧化氣體，以氧化吸附的Zr源氣體，從而形成ZrO2層；和在所述腔室內(nèi)供應(yīng)惰性氣體或使用真空泵，以清洗所有未反應(yīng)的氧化氣體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中在將所述ZrO2層形成至預(yù)定厚度的范圍內(nèi)來重復(fù)進(jìn)行所述ZrO2層的形成，所述厚度不允許在所述晶片上形成的ZrO2層連續(xù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述ZrO2層的形成包括使用Zr源氣體、惰性氣體和氧化氣體，所述Zr源氣體包括選自Zr(O-tBu)4、Zr[N(CH3)2]4、Zr[N(C2H5)(CH3)]4、Zr[N(C2H5)2]4、Zr(TMHD)4、Zr(OiC3H7)3(TMTD)以及Zr(OtBu)4中的一種，所述惰性氣體包括氬(Ar)和氮(N2)的一種，所述氧化氣體包括選自水(H2O)，臭氧(O3)以及氧等離子體中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中在約200℃～約350℃的溫度下進(jìn)行所述ZrO2層的形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述Al2O3層的形成包括在ALD設(shè)備的腔室內(nèi)供應(yīng)鋁(Al)源氣體，以在所述晶片上吸附所述Al源氣體；在所述腔室內(nèi)供應(yīng)惰性氣體或使用真空泵，以清洗未被吸附的Al源氣體；在所述腔室內(nèi)供應(yīng)氧化氣體，以氧化吸附的Al源氣體，從而形成Al2O3層；和在所述腔室內(nèi)供應(yīng)惰性氣體或使用真空泵，以清洗所有未反應(yīng)的氧化氣體。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中在將Al2O3層形成至預(yù)定厚度的范圍內(nèi)來重復(fù)進(jìn)行所述Al2O3層的形成，所述厚度不允許在所述晶片上形成的Al2O3層連續(xù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述Al2O3層的形成包括使用包括Al(CH3)3的Al源氣體、包括氬(Ar)和氮(N2)中的一種的惰性氣體以及包括選自H2O、O3和氧等離子體中的一種的氧化氣體。
12.一種形成介電膜的方法，包括在晶片上形成預(yù)定厚度的Al2O3層，所述厚度不允許形成的Al2O3層連續(xù)；在沒有形成所述Al2O3層的晶片部分上形成預(yù)定厚度的ZrO2層，所述厚度不允許形成的ZrO2層連續(xù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述ZrO2層的形成包括形成厚度為約1～約10的ZrO2層，所述厚度不允許形成的ZrO2層連續(xù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述Al2O3層的形成包括形成厚度為約1～約10的Al2O3層，所述厚度不允許形成的Al2O3層連續(xù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中作為所述ZrO2層與所述Al2O3層的混合層的所述介電膜形成為約30～約500的厚度。
16.根據(jù)權(quán)利要求12中所述的方法，其中所述ZrO2層的形成包括在ALD設(shè)備的的腔室內(nèi)供應(yīng)Zr源氣體，以在所述晶片上吸附所述Zr源氣體；在所述腔室內(nèi)供應(yīng)惰性氣體或使用真空泵，以清洗未被吸附的Zr源氣體；在所述腔室內(nèi)供應(yīng)氧化氣體，以氧化吸附的Zr源氣體，從而形成ZrO2層；和在所述腔室內(nèi)供應(yīng)惰性氣體或使用真空泵，以清洗所有未反應(yīng)的氧化氣體。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中在將所述ZrO2層形成至預(yù)定厚度的范圍內(nèi)來重復(fù)進(jìn)行所述ZrO2層的形成，所述厚度不允許在晶片上形成的ZrO2層連續(xù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述ZrO2層的形成包括使用Zr源氣體、惰性氣體和氧化氣體，所述Zr源氣體包括選自Zr(O-tBu)4、Zr[N(CH3)2]4、Zr[N(C2H5)(CH3)]4、Zr[N(C2H5)2]4、Zr(TMHD)4、Zr(OiC3H7)3(TMTD)以及Zr(OtBu)4中的一種，所述惰性氣體包括氬(Ar)和氮(N2)中的一種，所述氧化氣體包括選自水(H2O)、臭氧(O3)以及氧等離子體中的一種。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中在約200℃～約350℃的溫度下進(jìn)行所述ZrO2層的形成。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述Al2O3層的形成包括在ALD設(shè)備的腔室內(nèi)供應(yīng)Al源氣體，以在所述晶片上吸附所述Al源氣體；在所述腔室內(nèi)供應(yīng)惰性氣體或使用真空泵，以清洗未被吸附的Al源氣體；在所述腔室內(nèi)供應(yīng)氧化氣體，以氧化吸附的Al源氣體，從而形成Al2O3層；和在所述腔室內(nèi)供應(yīng)惰性氣體或使用真空泵，以清洗所有未反應(yīng)的氧化氣體。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中是將Al2O3層形成至預(yù)定厚度的范圍內(nèi)來重復(fù)進(jìn)行所述Al2O3層的形成，所述厚度不允許在晶片上形成的Al2O3層連續(xù)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述Al2O3層的形成包括使用包括Al(CH3)3的Al源氣體、包括氬(Ar)和氮(N2)中的一種的惰性氣體以及包括選自H2O、O3和氧等離子體中的一種的氧化氣體。
23.一種形成介電膜的方法，包括使用源氣體在晶片上形成ZrO2與Al2O3混合的[ZrO2]x[Al2O3]y層，其中x和y各自代表0或正數(shù)3在所述源氣體中Zr原子和Al原子形成為一個(gè)分子。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述[ZrO2]x[Al2O3]y層的形成包括使x與y之和小于約10。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中作為所述ZrO2層與所述Al2O3層的混合層的所述介電膜形成為約30～約500的厚度。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述[ZrO2]x[Al2O3]y層的形成包括使用包括ZrAl(MMP)2(OiPr)5的源氣體。
27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述[ZrO2]x[Al2O3]y層的形成包括在ALD設(shè)備的腔室內(nèi)供應(yīng)源氣體，以在所述晶片上吸附所述源氣體，在所述源氣體中Zr原子和Al原子形成為一個(gè)分子；在所述腔室內(nèi)供應(yīng)惰性氣體或使用真空泵，以清洗未被吸附的源氣體；在所述腔室內(nèi)供應(yīng)氧化氣體，以氧化吸附的源氣體，從而形成[ZrO2]x[Al2O3]y層；和在所述腔室內(nèi)供應(yīng)惰性氣體或使用真空泵，以清洗所有未反應(yīng)的氧化氣體。
28.一種形成電容器的方法，包括制備在其上形成有接觸塞的襯底結(jié)構(gòu)；在所述襯底結(jié)構(gòu)上以暴露所述接觸塞的方式形成圖案化絕緣層；在所述圖案化絕緣層和所述襯底結(jié)構(gòu)上形成下電極；和利用權(quán)利要求1到權(quán)利要求27中一項(xiàng)所述的方法在所述下電極上形成介電膜；和在所述介電膜上形成上電極。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，還包括在所述介電膜形成之后，對所述介電膜實(shí)施熱處理過程，其中所述熱處理過程在Ar、N2或氧(O2)的氣氛中，在約450℃～約850℃的溫度下實(shí)施。
全文摘要
提供一種在半導(dǎo)體器件中形成介電膜的方法，其中所述方法可以改善介電特性和漏電流特性。依照本發(fā)明的具體實(shí)施方案，形成介電膜的方法包括在晶片上形成預(yù)定厚度的二氧化鋯(ZrO
文檔編號(hào)H01L27/108GK101084579SQ200580043985
公開日2007年12月5日 申請日期2005年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月23日
發(fā)明者吉德信, 洪權(quán), 廉勝振 申請人:海力士半導(dǎo)體有限公司