(57)【要約】  本発明の実施形態は、基板を、一連の堆積プロセス、窒化プロセス及びアニールプロセスに曝して誘電体スタックを形成する方法を提供する。一実施形態において、方法は、基板を堆積プロセスに曝して前記基板上に誘電体層を形成し、前記基板を窒化プロセスに曝してその上に窒化物層を形成し、前記基板をアニールプロセスに曝し、中間に周期的に前記基板をアニールプロセスに曝しながら前記基板を連続して堆積プロセス及び窒化プロセスに曝して所定の厚さを有する誘電体材料を形成することを含む。一般的に、窒化プロセス中に窒素プラズマが使用され、約５ａｔ％〜約２５ａｔ％の範囲内の窒素濃度を形成する。誘電体層は、通常、酸素及びハフニウム、タンタル、チタニウム、アルミニウム、ジルコニウム、ランタン、シリコン又はその組み合わせなどの少なくとも一種の付加元素を含有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に誘電体スタックを形成する方法であって、
基板上に第１の誘電体層を堆積するステップと、
前記第１の誘電体層を窒化プロセスに曝して第１の窒化物層を形成するステップと、
前記第１の窒化物層上に第２の誘電体層を堆積するステップと、
前記第２の誘電体層を窒化プロセスに曝して第２の窒化物層を形成するステップと、
前記基板を、所定の期間にアニールプロセスに曝すステップと、
を備える、方法。
【請求項２】
前記第２の窒化物層上に第３の誘電体層を堆積するステップと、
前記第３の誘電体層を窒化プロセスに曝して第３の窒化物層を形成するステップと、
をさらに備える、請求項１記載の方法。
【請求項３】
誘電体層を連続して堆積するステップと、各誘電体層を窒化プロセスに曝し、その上に窒化物層を形成するステップと、
をさらに備える、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記第２の誘電体層、前記第３の誘電体層及び各多数の誘電体層を堆積する前に、前記基板をアニールプロセスに曝す、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記アニールプロセスは、約１秒〜約１２０秒の範囲内の期間に行われ、約６００℃〜約１２００℃の範囲内の温度にある、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記窒化プロセスは、窒素プラズマを含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記誘電体スタックは、約５ａｔ％〜約２５ａｔ％の範囲内の窒素濃度を有する、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記第１、第２及び第３の誘電体層は、酸素及びハフニウム、タンタル、チタニウム、アルミニウム、ジルコニウム、ランタニウム、シリコン及びその組み合わせからなる群から選択される少なくとも一種の元素を含有する誘電体材料を備える、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記誘電体材料は、ハフニウムオキサイド、ハフニウムシリケート、タンタルオキサイド、アルミニウムオキサイド、アルミニウムシリケート、シリコンオキサイド、その誘導体及びその組み合わせからなる群から選択される、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
基板上に誘電体スタックを形成する方法であって、
ａ）基板を堆積プロセスに曝して基板上に約１Å〜約５０Åの範囲内の厚さを有する誘電体層を形成するステップと、
ｂ）基板を窒化プロセスに曝し、その上に窒化物層を形成するステップと、
ｃ）場合によって基板をアニールプロセスに曝すステップと、
ｄ）ステップａ〜ｃのプロセスサイクルを繰り返して所定の厚さの誘電体スタックを形成するステップと、
を備える、方法。
【請求項１１】
前記プロセスサイクルは、ステップｃ中にアニールプロセスを備える、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記誘電体スタックは、前記基板をアニールプロセスに曝す前に所定の厚さを有する、請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
前記アニールプロセスは、約１秒〜約１２０秒の範囲内の期間持続され、約６００℃〜約１２００℃の範囲内の温度にある、請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
前記窒化プロセスは、窒素プラズマを含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１５】
前記誘電体スタックは、約５ａｔ％〜約２５ａｔ％の範囲内の窒素濃度を有する、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記誘電体層は、酸素及びハフニウム、タンタル、チタニウム、アルミニウム、ジルコニウム、ランタン、シリコン及びその組み合わせからなる群から選択される少なくとも一種の元素を含む、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記誘電体層は、ハフニウムオキサイド、ハフニウムシリケート、タンタルオキサイド、アルミニウムオキサイド、アルミニウムシリケート、シリコンオキサイド、その誘導体及びその組み合わせからなる群から選択される材料を備える、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
基板上に誘電体スタックを形成する方法であって、
ａ）基板を堆積プロセスに曝して基板上に約１Å〜約５０Åの範囲内の厚さを有する誘電体層を形成するステップと、
ｂ）基板を窒化プロセスに曝し、その上に窒化物層を形成するステップと、
ｃ）場合によって基板をアニールプロセスに曝すステップと、
ｄ）ステップａ）〜ｃ）のプロセスサイクルを繰り返して所定の厚さの誘電体スタックを形成するステップと、
を備える、方法。
【請求項１９】
基板上に誘電体スタックを形成する方法であって、
ａ）基板を堆積プロセスに曝して基板上に約１Å〜約５０Åの範囲内の厚さを有する誘電体層を形成するステップと、
ｂ）基板を窒化プロセスに曝し、その上に窒化物層を形成するステップと、
ｃ）ステップａ〜ｂのプロセスサイクルを繰り返して所定の厚さの誘電体スタックを形成するステップと、
を備える、誘電体スタックの形成方法。
【請求項２０】
基板上に誘電体スタックを形成する方法であって、
基板を堆積プロセスに曝して前記基板上に誘電体層を形成するステップと、
前記基板を窒化プロセスに曝し、その上に窒化物層を形成するステップと、
前記基板をアニールプロセスに曝すステップと、
中間に周期的に前記基板をアニールプロセスに曝しながら、前記基板を連続して堆積プロセス及び窒化プロセスに曝して、所定の厚さを有する誘電体材料を形成するステップと、
を備える、方法。
【請求項２１】
前記誘電体層が、金属酸化物を含む、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記窒化プロセスが、窒素プラズマを含む、請求項２０記載の方法。
【請求項２３】
前記窒素プラズマが、約５秒〜約６０秒の範囲内の期間に、約９００ワット〜約２７００ワットの範囲内の電力にある、請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
前記誘電体材料は、約５ａｔ％〜約２５ａｔ％の範囲内の窒素濃度を有する、請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
前記アニールプロセスは、約１秒〜約１２０秒の範囲内の期間持続され、約６００℃〜約１２００℃の範囲内の温度にある、請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
前記誘電体層は、実質的にシリコンを含まない、請求項２１記載の方法。
【請求項２７】
前記誘電体層は、酸素及びハフニウム、タンタル、チタニウム、アルミニウム、ジルコニウム、ランタン及びその組み合わせからなる群から選択される少なくとも一種の元素を含む、請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
前記誘電体層は、ハフニウムオキサイド、ランタンオキサイド、ハフニウムランタンオキサイド、ハフニウムアルミニウムオキサイド、ランタンアルミニウムオキサイド、タンタルオキサイド、チタニウムオキサイド、アルミニウムオキサイド、その誘導体及びその組み合わせからなる群から選択される誘電体材料を備える、請求項２７記載の方法。
【請求項２９】
基板上に誘電体スタックを形成する方法であって、
基板を堆積プロセスに曝して前記基板上に実質的にシリコンを含まない金属酸化物層を形成するステップと、
前記基板を窒化プロセスに曝し、その上に金属酸窒化物層を形成するステップと、
前記堆積プロセス後に、前記基板を周期的にアニールプロセスに曝しながら、前記基板を連続して堆積プロセス及び窒化プロセスに曝して、所定の厚さを有する誘電体材料を形成するステップと、
を備える、方法。
【請求項３０】
前記窒化プロセスが、窒素プラズマを含む、請求項２９記載の方法。
【請求項３１】
前記窒素プラズマが、約５秒〜約６０秒の範囲内の期間に、約９００ワット〜約２７００ワット範囲内の電力にある、請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
前記誘電体材料は、約５ａｔ％〜約２５ａｔ％の範囲内の窒素濃度を有する、請求項３１記載の方法。
【請求項３３】
前記アニールプロセスは、約１秒〜約１２０秒の範囲内の期間持続され、約６００℃〜約１２００℃の範囲内の温度にある、請求項３２記載の方法。
【請求項３４】
前記金属酸化物は、実質的にシリコンを含まない、請求項２９記載の方法。
【請求項３５】
前記金属酸化物層は、ハフニウム、タンタル、チタニウム、アルミニウム、ジルコニウム、ランタン及びその組み合わせからなる群から選択される少なくとも一種の元素を含む、請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
前記金属酸化物層は、ハフニウムオキサイド、ランタンオキサイド、ハフニウムランタンオキサイド、ハフニウムアルミニウムオキサイド、ランタンアルミニウムオキサイド、タンタルオキサイド、チタニウムオキサイド、アルミニウムオキサイド及びその組み合わせからなる群から選択される、請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
基板上に誘電体スタックを形成する方法であって、
基板を堆積プロセスに曝して、前記基板上に実質的にシリコンを含まない誘電体層を形成するステップと、
前記基板を窒化プロセスに曝し、その上に窒化物層を形成するステップと、
中間に周期的に前記基板をアニールプロセスに曝しながら、前記基板を連続して堆積プロセス及び窒化プロセスに曝して、所定の厚さを有する誘電体材料を形成するステップと、
を備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
発明の分野
[0001]本発明の実施形態は、基板上に材料を堆積する方法に関し、より具体的には、誘電体スタックを形成しながら誘電体材料を堆積して安定化する方法に関する。
【０００２】
[0002]半導体処理、フラットパネルディスプレイ処理、又は他の電子デバイス処理の分野において、気相堆積プロセスは、基板上に材料を堆積するのに重要な役目を果たしてきた。電子デバイスの表面形状は縮小しつつあり、デバイスの密度は増大しつつあるため、特徴部のサイズ及びアスペクト比はさらに積極的に考慮され、例えば０．０７μｍの特徴部のサイズ及び１０以上のアスペクト比が考慮される。よって、これらのデバイスを形成するための等角的な堆積がさらに重要となっている。
【０００３】
[0003]従来の化学気相堆積法（ＣＶＤ）は、０．１５μｍまでのデバイスの表面形状及びアスペクト比に対しては成功的であることが証明されているが、より積極的なデバイス表面形状は、代替の堆積法を要求する。かなりの注目を浴びている一手法は、原子層堆積法（ＡＬＤ）である。ＡＬＤプロセス中、反応ガスは、基板を収容したプロセスチャンバ内に連続的に導入される。一般的に、第１の反応物がプロセスチャンバ内へパルスされ基板表面上に吸収される。第２の反応物は、プロセスチャンバ内へ伝達され、第１の反応物と反応することにより、堆積材料を形成する。各反応ガスの伝達間に典型的にパージステップが行われる。パージステップは、キャリアガスを伴う連続パージ又は反応ガスの伝達間のパルスパージであってもよい。
【０００４】
[0004]原子層堆積プロセスは、誘電体層、バリア層及び導電層を堆積するのに成功的に実施されてきた。ＡＬＤプロセスにより堆積された高誘電率誘電体材料は、ゲート分野及びキャパシタ分野に広く使われる。ハフニウムオキサイド、ハフニウムシリケート、ジルコニウムオキサイド及びタンタルオキサイドは、ＡＬＤプロセスによって堆積された普通の高誘電率材料である。
【０００５】
[0005]高誘電率誘電体材料などの誘電体材料は、後製造プロセス中に高温（＞５００℃）に曝されたときに、形態変化が起こる場合もある。例えば、チタニウムニトライドは、約６００℃で、化学気相堆積（ＣＶＤ）プロセスによりハフニウムオキサイド又はジルコニウムオキサイド上によく堆積される。このような高温で、ハフニウムオキサイド又はジルコニウムオキサイドは結晶化して、非晶質性及び低漏れ性を失うこともある。また、誘電体材料の完全な結晶化を避けたとしても、高温に曝されることは、誘電体材料の結晶粒の成長及び／又は相分離を形成し、高電流の漏れによるデバイス性能の劣化をもたらすこともある。
【０００６】
[0006]そのために、後製造プロセス中で高温に曝される間に形態学的に安定した誘電体材料、特に高誘電率誘電体材料を形成するプロセスが必要である。
【発明の概要】
【０００７】
[0007]一実施形態において、基板上に誘電体スタックを形成する方法が提供され、その方法は、基板上に誘電体層を堆積するステップと、その誘電体層を窒化プロセスに曝して窒化物層を形成するステップとを含む。この方法は、さらに、中間に基板をアニールプロセスに曝しながら、堆積及び窒化プロセスを繰り返すステップを提供する。一般的に、窒化プロセス中に窒素プラズマが使用される。一実施例において、約５ａｔ％〜約２５ａｔ％の範囲内の窒素濃度を含有する誘電体スタックが形成される。誘電体層は、通常、酸素及びハフニウム、タンタル、チタニウム、アルミニウム、ジルコニウム、ランタン、シリコンなどの少なくとも一種の付加元素又はその組み合わせを含有する。幾つかの実施例において、誘電体層は、ハフニウムオキサイド、ハフニウムシリケート、タンタルオキサイド、アルミニウムオキサイド、アルミニウムシリケート、シリコンオキサイド、その誘導体又はその組み合わせを含有してもよい。
【０００８】
[0008]別の実施形態において、基板上に誘電体スタックを形成する方法が提供され、その方法は、ａ）基板を堆積プロセスに曝して基板上に約１Å〜約５０Åの範囲内の厚さを有する誘電体層を形成するステップと、ｂ）基板を窒化プロセスに曝し、その上に窒化物層を形成するステップと、ｃ）場合によって基板をアニールプロセスに曝すステップと、及びｄ）ステップａ〜ｃのプロセスサイクルを繰り返して所定の厚さの誘電体スタックを形成するステップとを含む。
【０００９】
[0009]また別の実施形態において、基板上に誘電体スタックを形成する方法が提供され、その方法は、基板を堆積プロセスに曝して基板上に誘電体層を形成するステップと、基板を窒化プロセスに曝して窒化物層を形成するステップと、基板をアニールプロセスに曝すステップと、中間に周期的に基板をアニールプロセスに曝しながら、基板を連続して堆積プロセス及び窒化プロセスに曝して所定の厚さを有する誘電体材料を形成するステップとを含む。
【００１０】
[0010]別の実施形態において、基板上に誘電体スタックを形成する方法が提供され、その方法は、基板を堆積プロセスに曝して基板上に実質的にシリコンを含まない金属酸化物層を形成するステップと、基板を窒化プロセスに曝し、その上に金属酸窒化物層を形成するステップと、堆積プロセス後に、基板を周期的にアニールプロセスに曝しながら、基板を連続して堆積プロセス及び窒化プロセスに曝して所定の厚さを有する誘電体材料を形成するステップとを含む。
【００１１】
[0011]先に簡略に要約した本発明の前述の特徴を詳しく理解することができる方途、及び本発明のより具体的な説明は、実施形態を参照し、その一部は、添付の図面に図示されている。しかし、添付の図面は、本発明の典型的な実施形態のみを図示し、よって本発明の範囲を制限するものとしては考えられず、本発明は、他の同等の效果の実施形態が認められる。
【好ましい実施形態の詳細な説明】
【００１２】
[0017]本発明の実施形態は、多様な用途に使用される誘電体材料、特にトランジスター及びキャパシタの製造に使用される高誘電率誘電体材料を製造する方法を提供する。幾つかのプロセスは、誘電体化合物の原子層堆積（ＡＬＤ）手法制御元素組成を使用する。一実施形態において、堆積プロセス中に誘電体層を堆積してこの誘電体層を窒化プロセスに曝し、その上に窒化物層を形成することにより、誘電体スタックが形成される。基板は、各窒化プロセス後に、又は周期的にシーケンスの間にアニールプロセスに曝される。堆積、窒化及びアニールプロセスは誘電体スタックが所定の厚さに達するまで繰り返される。
【００１３】
[0018]誘電体層は、通常金属酸化物であり、ＡＬＤプロセス、従来の化学気相堆積（ＣＶＤ）プロセス、又は物理気相堆積（ＰＶＤ）プロセスによって堆積されてもよい。一実施例において、誘電体層は、実質的にシリコンを含まない金属酸化物である。誘電体層は、酸素及びハフニウム、タンタル、チタニウム、アルミニウム、ジルコニウム、ランタン、シリコンなどの少なくとも一種の付加元素又はその組み合わせを含有する。幾つかの実施例において、誘電体層は、ハフニウムオキサイド、ハフニウムシリケート、タンタルオキサイド、アルミニウムオキサイド、アルミニウムシリケート、シリコンオキサイド、その誘導体又はその組み合わせを含有する。
（多層誘電体材料の窒素安定化）
[0019]図１は、ハフニウムシリコンオキシニトライド材料などの誘電体材料を形成する例示のプロセス１００を図示する。図２Ａ〜図３Ｋは、プロセス１００に対応し、トランジスター及び／又はキャパシタなどの半導体デバイスに使用される誘電体材料の形成を図示する。同一又は類似組成の多数の誘電体層が連続して堆積されて誘電体材料を形成する。各誘電体層は、非晶質層又はナノ結晶材料を含有する層のいずれかの形態に堆積される。層厚は、本質的に材料の寸法限定をもたらすので、形態は各個別層の厚さに左右される。寸法限定が小さいと、すなわち層厚が十分薄いと、層は非晶質を維持せざるを得ない。
【００１４】
[0020]プロセス１００の一実施形態において、図２Ａ〜図２Ｂに描かれたように、誘電体層２０２は、ＡＬＤ、ＣＶＤ、ＰＶＤ、熱的手法、又はその組み合わせなどの従来の堆積手法により、ステップ１０２において基板２００上に堆積される。好ましい実施形態において、誘電体層２０２は、アプライドマテリアルズ社に譲渡され、参照とし本明細書に組み入れられた“Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｈａｆｎｉｕｍ−ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ  Ｈｉｇｈ−Ｋ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ”と題する、２００４年５月１２日に出願された共同係属中の米国仮特許出願第６０／５７０，１７３号に記載されたようなＡＬＤプロセス及び装置により堆積されてもよい。誘電体層２０２は、一般的に約１Å〜約５０Å、好ましくは約５Å〜約３０Å、さらに好ましくは約５Å〜約２０Å、例えば約１５Åの膜厚で堆積される。
【００１５】
[0021]誘電体層２０２の堆積に先立って、基板２００は、多様な官能基を持つ基板表面の処理を終了するために前処理プロセスに曝されてもよい。本明細書で説明された堆積プロセスを開始する前に、有用な官能基は、ヒドロキシル類（ＯＨ）、アルコキシ類（ＯＲ、ここでＲ＝Ｍｅ、Ｅｔ、Ｐｒ又はＢｕ）、ハロキシル類（ＯＸ、ここでＸ＝Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩ）、ハライド類（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩ）、酸素ラジカル、アミノ類（ＮＨ又はＮＨ２）及びアミド類（ＮＲ又はＮＲ２、ここでＲ＝Ｈ、Ｍｅ、Ｅｔ、Ｐｒ又はＢｕ）を含む。前処理プロセスは、基板を、ＮＨ３、Ｂ２Ｈ６、ＳｉＨ４、ＳｉＨ６、Ｈ２Ｏ、ＨＦ、ＨＣｌ、Ｏ２、Ｏ３、Ｈ２Ｏ、Ｈ２Ｏ２、Ｈ２、原子−Ｈ、原子−Ｎ、原子−Ｏ、アルコール又はアミンなどの反応物に曝してもよい。官能基は、基板表面上に付着する、導入される化学的前駆体に対するベースを提供することができる。前処理プロセスは、基板表面を約５秒〜約２分間、好ましくは約１０秒〜約３０秒の範囲の間に反応物に曝してもよい。一実施例において、基板表面は、ＡＬＤプロセスを開始する前に約１５秒間にＷＶＧシステムから誘導された水蒸気に曝される。
【００１６】
[0022]誘電体層２０２は、一般的に高誘電率誘電体材料であり、ハフニウム、ジルコニウム、チタニウム、タンタル、ランタン、アルミニウム、シリコン、酸素及び／又は窒素の組み合わせを含む。誘電体層２０２は、ハフニウムオキサイド（ＨｆＯｘ又はＨｆＯ２）、ハフニウムシリケート（ＨｆＳｉｘＯｙ又はＨｆＳｉＯ４）、ハフニウムシリコンオキシニトライド（ＨｆＳｉｘＯｙＮｚ）、ハフニウムオキシニトライド（ＨｆＯｘＮｙ）、ハフニウムアルミネート（ＨｆＡｌｘＯｙ）、ハフニウムアルミニウムシリケート（ＨｆＡｌｘＳｉｙＯｚ）、ハフニウムアルミニウムシリコンオキシニトライド（ＨｆＡｌｗＳｉｘＯｙＮｚ）、ハフニウムランタンオキサイド（ＨｆＬａｘＯｙ）などのハフニウム含有材料、ジルコニウムオキサイド（ＺｒＯｘ又はＺｒＯ２）、ジルコニウムシリケート（ＺｒＳｉｘＯｙ又はＺｒＳｉＯ４）、ジルコニウムシリコンオキシニトライド（ＺｒＳｉｘＯｙＮｚ）、ジルコニウムオキシニトライド（ＺｒＯｘＮｙ）、ジルコニウムアルミネート（ＺｒＡｌｘＯｙ）、ジルコニウムアルミニウムシリケート（ＺｒＡｌｘＳｉｙＯｚ）、ジルコニウムアルミニウムシリコンオキシニトライド（ＺｒＡｌｗＳｉｘＯｙＮｚ）、ジルコニウムランタンオキサイド（ＺｒＬａｘＯｙ）などのジルコニウム含有材料、アルミニウムオキサイド（Ａｌ２Ｏ３又はＡｌＯｘ）、アルミニウムオキシニトライド（ＡｌＯｘＮｙ）、アルミニウムシリケート（ＡｌＳｉｘＯｙ）、アルミニウムシリコンオキシニトライド（ＡｌＳｉｘＯｙＮｚ）、ランタンアルミニウムオキサイド（ＬａＡｌｘＯｙ）、ランタンオキサイド（ＬａＯｘ又はＬａ２Ｏ３）などの他のアルミニウム含有材料又はランタン含有材料、その誘導体又はその組み合わせを含む組成を有してもよい。誘電体層２０２に有用な他の誘電体材料は、チタニウムオキサイド（ＴｉＯｘ又はＴｉＯ２）、チタニウムオキシニトライド（ＴｉＯｘＮｙ）、タンタルオキサイド（ＴａＯｘ又はＴａ２Ｏ５）及びタンタルオキシニトライド（ＴａＯｘＮｙ）を含む。
【００１７】
[0023]ステップ１０４において、図２Ｃに描かれたように、誘電体層２０２は、窒素原子を誘電体材料に物理的に内包させて含窒素誘電体層２０４を形成する窒化プロセスに曝される。窒化プロセスは、分離プラズマ窒化（Ｄｅｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ  Ｎｉｔｒｉｄａｔｉｏｎ：ＤＰＮ）、遠隔プラズマ窒化、ホット−ワイヤ（ｈｏｔ−ｗｉｒｅｄ）誘導原子−Ｎ、及び誘電体層の堆積中（例えば、ＡＬＤ又はＣＶＤプロセス中）の窒素混入を含む。含窒素誘電体層２０４は、通常、表面の窒素が豊富である。含窒素誘電体層２０４の窒素濃度は、約５原子パーセント（ａｔ％）〜約４０ａｔ％、好ましくは約１０ａｔ％〜約２５ａｔ％の範囲である。好ましくは、窒化プロセスは、誘電体層２０２をＤＰＮプロセスなどの窒素プラズマに曝す。
【００１８】
[0024]一実施形態において、基板は、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社から入手できるＣＥＮＴＵＲＡ（商標）  ＤＰＮチャンバなどのＤＰＮチャンバに伝達される。一様態において、ＤＰＮチャンバは、誘電体層２０２を堆積するのに使用されたＡＬＤチャンバと同一のクラスタツール上にある。そのため、基板は周囲環境に曝されることなく、窒化プロセスに曝される。ＤＰＮプロセス中、誘電体層２０２は、アルゴンなどの希ガスプラズマにＮ２を流すことによって形成された原子−Ｎを受ける。Ｎ２の他に、ＮＨ３、ヒドラジン類（例えば、Ｎ２Ｈ４又はＭｅＮ２Ｈ３）、アミン類（例えば、Ｍｅ３Ｎ、Ｍｅ２ＮＨ又はＭｅＮＨ２）、アニリン類（例えば、Ｃ６Ｈ５ＮＨ２）、及びアジド類（例えば、ＭｅＮ３又はＭｅ３ＳｉＮ３）などの他の含窒素ガスを使用して窒素プラズマを形成することもできる。プラズマプロセスに使用される他の希ガスは、ヘリウム、ネオン及びキセノンを含む。窒化プロセスは、約１０秒〜約１２０秒、好ましくは約１５秒〜約６０秒、例えば約３０秒間進行する。また、窒化プロセスは、約９００ワット〜約２７００ワットの範囲のプラズマパワー及び約１０ミリトール〜１００ミリトールの圧力で実行される。窒素は、約０．１ｓｌｍ〜約１．０ｓｌｍの流動を有し、希ガスは、約０．１ｓｌｍ〜約１．０ｓｌｍの流動を有する。好ましい実施形態において、窒化プロセスはＤＰＮプロセスであり、アルゴンと窒素を同時に流すことによるプラズマを含む。
【００１９】
[0025]別の実施形態において、基板をＤＰＮチャンバに伝達する代わりに、窒化プロセスは、誘電体層２０２を、この誘電体層２０２が堆積される同一の堆積チャンバ内の窒素プラズマに曝すことを含んでもよい。例えば、遠隔プラズマ窒化は、誘電体層２０２に曝され、ＡＬＤチャンバ又はＣＶＤチャンバなどの遠隔プラズマデバイスで構成されているプロセスチャンバ内に直接、含窒素誘電体層２０４を形成する。ラジカル窒素化合物は熱又はホット−ワイヤによって生成されて窒化プロセス中に使用されてもよい。基板を含窒素環境においてアニールし、及び／又は含窒素誘電体層２０４を形成しながらＡＬＤサイクル内で窒素前駆体を追加の半反応内に含ませるなどの、含窒素誘電体層２０４を形成する他の窒化プロセスが考慮される。例えば、ハフニウムシリケートを形成するＡＬＤサイクル中の追加の半反応は、パージガスのパルスに先行するＮＨ３のパルスを含んでもよい。
【００２０】
[0026]図２Ａ〜図２Ｉに描かれた一実施形態において、ステップ１０６中において任意のアニールプロセスが省略される。ステップ１０８において、誘電体材料の所定の厚さが決定される。ステップ１０２〜１０６の一サイクル後に誘電体材料の所定の厚さが達成されると、プロセス１００は、ステップ１１０において任意のアニールプロセスを持続し、プロセス１００は、ステップ１１２において終了される。しかし、好ましい実施形態において、誘電体材料の厚さがステップ１０２〜１０６の一サイクルのみでは達成されず、したがってステップは、ステップ１０２から再び始めて繰り返される。
【００２１】
[0027]図２Ｄにおいて、誘電体層２１２は、ステップ１０２において論じられたのと同一のプロセスにより含窒素誘電体層２０４上に堆積される。誘電体層２１２の層厚は、誘電体層２０２と同一でなくてもよいが、一般的に類似した厚さを有する。図２Ｅにおいて、誘電体層２１２は、ステップ１０４において論じられた窒化プロセスに曝されて含窒素誘電体層２１４を形成する。図２Ｆにおいて、誘電体層２２２は、ステップ１０２において論じられたのと同一のプロセスにより含窒素誘電体層２１４上に堆積される。図２Ｅにおいて、誘電体層２２２は、ステップ１０４において論じられた窒化プロセスに曝されて含窒素誘電体層２２４を形成する。ステップ１０２〜１０６は、誘電体材料の所定の厚さを形成するように繰り返されてもよい。
【００２２】
[0028]図２Ｈは、ステップ１０２〜１０６が６回行われた後の含窒素誘電体層２０４、２１４、２２４、２３４、２４４及び２５４のスタック２６０を描いている。その後、ステップ１０８において誘電体材料の所定の厚さが達成されると、基板はステップ１１０において任意のアニールプロセスに曝される。基板は、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社から入手できるＣＥＮＴＵＲＡ（商標）  ＲＡＤＩＡＮＣＥ（商標）  ＲＴＰチャンバなどのアニールチャンバに伝達され、アニールプロセスに曝される。アニールチャンバは、堆積チャンバ及び／又は窒化チャンバと同一のクラスタツール上に置かれてもよい。そのため、基板は周囲環境に曝されることなく、アニールすることができる。基板は、約１秒〜約１２０秒の間に約６００℃〜約１２００℃の温度、例えば約１５秒間約１，０００℃の温度に保たれる。一般的に、プロセスチャンバの雰囲気は、Ｏ２、Ｎ２、ＮＨ３、Ｎ２Ｈ４、ＮＯ、Ｎ２Ｏ又はその組み合わせなどの少なくとも一種以上のアニールガスを含有する。このチャンバは、約１トール〜約１００トールの圧力、例えば、約５トールに保たれる。
【００２３】
[0029]アニールプロセスは、スタック２６０を誘電体材料又はスタック２７０に変換し、このスタックは、図２Ｉに描かれたように、誘電体窒化物材料層２０６、２１６、２２６、２３６、２４６及び２５６を含有する。アニールプロセスは、ステップ１０４の間にプラズマの衝撃によって引き起こされたいかなる損傷も修復し、誘電体窒化層の固定電荷を減少させる。各誘電体窒化物材料層２０６、２１６、２２６、２３６、２４６及び２５６は、約１Å〜５０Å、好ましくは５Å〜３０Å、さらに好ましくは５Å〜２０Å、例えば、約１５Åの膜厚を有してもよい。誘電体材料又はスタック２７０は、一般的に１０Å〜２５０Å、好ましくは約２０Å〜１００Å、例えば６０Åの厚さを有する。一実施形態において、誘電体材料又はスタック２７０は、６０Å以下の厚さを有する。
【００２４】
[0030]プロセス１００の別の実施形態において、誘電体層３０２は、図３Ａ〜３Ｂに描かれたように、ＡＬＤ、化学気相堆積（ＣＶＤ）、物理気相堆積（ＰＶＤ）、熱的手法又はその組み合わせなどの従来の堆積手法によってステップ１０２において基板３００上に堆積される。好ましい実施形態において、誘電体層３０２は、誘電体層２０２に対し、先に論じたように、ＡＬＤプロセスにより堆積される。誘電体層３０２は、一般的に高誘電率誘電体材料であり、ハフニウム、ジルコニウム、チタニウム、タンタル、ランタン、アルミニウム、シリコン、酸素及び／又は窒素の組み合わせを含む。誘電体層３０２は、先に論じたように、誘電体層２０２の組成を有してもよい。誘電体層３０２は一般的に、約１Å〜５０Å、好ましくは５Å〜３０Å、さらに好ましくは５Å〜２０Å、例えば約１５Åの膜厚に堆積される。
【００２５】
[0031]ステップ１０４において、誘電体層３０２は、窒素原子を誘電体膜に物理的に内包させる窒化プロセスに曝されて、図３Ｃに描かれるように、含窒素誘電体層３０４を形成する。窒化プロセスは、分離プラズマ窒化（ＤＰＮ）、遠隔プラズマ窒化、ホット−ワイヤ誘導原子−Ｎ、及び誘電体層の堆積中（例えば、ＡＬＤ又はＣＶＤプロセス中）の窒素混入を含む。含窒素誘電体層３０４は、通常、表面の窒素が豊富である。含窒素誘電体層３０４の窒素濃度は、約５ａｔ％〜約４０ａｔ％、好ましくは約１０ａｔ％〜約２５ａｔ％の範囲である。好ましくは、窒化プロセスは、誘電体層３０２をＤＰＮプロセスなどの窒素プラズマに曝す。
【００２６】
[0032]一実施形態において、基板は、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社から入手できるＣＥＮＴＵＲＡ（商標）  ＤＰＮチャンバなどのＤＰＮチャンバに伝達される。一様態において、ＤＰＮチャンバは、誘電体層３０２を堆積するのに使用されたＡＬＤチャンバと同一のクラスタツール上にある。そのため、基板は周囲環境に曝されることなく、窒化プロセスに曝される。ＤＰＮプロセス中、誘電体層３０２は、アルゴンなどの希ガスプラズマにＮ２を流すことによって形成された原子−Ｎを受ける。Ｎ２の他に、ＮＨ３、ヒドラジン類（例えば、Ｎ２Ｈ４又はＭｅＮ２Ｈ３）、アミン類（例えば、Ｍｅ３Ｎ、Ｍｅ２ＮＨ又はＭｅＮＨ２）、アニリン類（例えば、Ｃ６Ｈ５ＮＨ２）、及びアジド類（例えば、ＭｅＮ３又はＭｅ３ＳｉＮ３）などの他の含窒素ガスを使用して窒素プラズマを形成することもできる。プラズマプロセスに使用される他の希ガスは、ヘリウム、ネオン及びキセノンを含む。窒化プロセスは、約１０秒〜約１２０秒、好ましくは約１５秒〜約６０秒、例えば約３０秒の間進行する。また、窒化プロセスは、約９００ワット〜約２７００ワットの範囲のプラズマパワー及び約１０ミリトール〜１００ミリトールの圧力で実行される。窒素は、約０．１ｓｌｍ（ｓｔａｎｄａｒｄ  ｌｉｔｅｒｓ  ｐｅｒ  ｍｉｎｕｔｅ）〜約１．０ｓｌｍの流動を有し、希ガス、約０．１ｓｌｍ〜約１．０ｓｌｍの流動を有する。好ましい実施形態において、窒化プロセスはＤＰＮプロセスであり、ＡｒとＮ２を同時に流すことによるプラズマを含む。
【００２７】
[0033]別の実施形態において、基板をＤＰＮチャンバに伝達する代わりに、窒化プロセスは、誘電体層３０２を、この誘電体層３０２が堆積される同一の堆積チャンバ内の窒素プラズマに曝すことを含んでもよい。例えば、遠隔プラズマ窒素は、誘電体層３０２に曝され、ＡＬＤチャンバ又はＣＶＤチャンバなどの遠隔プラズマデバイスで構成されているプロセスチャンバ内に直接、含窒素誘電体層３０４を形成する。ラジカル窒素化合物が熱又はホット−ワイヤによって生成されて窒化プロセス中に使用されてもよい。基板を含窒素環境においてアニールし、及び／又は含窒素誘電体層３０４を形成しながらＡＬＤサイクル内で窒素前駆体を追加の半反応内に含ませるなどの、含窒素誘電体層３０４を形成する他の窒化プロセスが考慮される。例えば、ハフニウムシリケートを形成するＡＬＤサイクル中の追加の半反応は、パージガスのパルスに先行するＮＨ３のパルスを含んでもよい。
【００２８】
[0034]図３Ａ〜図３Ｋに描かれた一実施形態において、ステップ１０６において任意のアニールプロセスが遂行される。基板は、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社から入手できるＣＥＮＴＵＲＡ（商標）  ＲＡＤＩＡＮＣＥ（商標）  ＲＴＰチャンバなどのアニールチャンバに伝達され、アニールプロセスに曝される。アニールチャンバは、堆積チャンバ及び／又は窒化チャンバと同一のクラスタツール上に置かれてもよい。そのため、基板は周囲環境に曝されることなく、アニールすることができる。基板は、約１秒〜約１２０秒の間に約６００℃〜約１２００℃の温度、例えば約１５秒間約１，０００℃の温度に保たれる。一般的に、プロセスチャンバの雰囲気は、Ｏ２、Ｎ２、ＮＨ３、Ｎ２Ｈ４、ＮＯ、Ｎ２Ｏ又はその組み合わせなどの少なくとも一種以上のアニールガスを含有する。このチャンバは、約１トール〜約１００トールの圧力、例えば、約５トールに保たれる。
【００２９】
[0035]アニールプロセスは、図３Ｄに描かれたように、含窒素誘電体層３０４を誘電体窒化物材料層３０６に変換させる。アニールプロセスは、ステップ１０４においてプラズマの衝撃によって引き起こされたいかなる損傷も修復して、含窒素誘電体層３０４の固定電荷を減少させる。ステップ１０８において、誘電体材料の所定の厚さが決定される。ステップ１０２〜１０６の一サイクル後に誘電体材料の所定の層厚が達成されると、プロセス１００は、ステップ１１０において任意のアニールプロセスをスキップし、ステップ１１２において終了される。しかし、好ましい実施形態において、誘電体材料の厚さがステップ１０２〜１０６の一サイクルのみでは達成されず、したがってステップは繰り返される。
【００３０】
[0036]図３Ｅにおいて、誘電体層３１２は、ステップ１０２において論じられたのと同一のプロセスにより誘電体窒化物層３０６上に堆積される。誘電体層３１２の層厚は、誘電体層３０２と同一でなくてもよいが、一般的に類似した厚さを有する。図３Ｆにおいて、誘電体層３１２は、ステップ１０４において論じられた窒化プロセスに曝されて、含窒素誘電体層３１４を形成する。図３Ｇにおいて、基板は、ステップ１０６において論じられたアニールプロセスに曝され、含窒素誘電体層３１４を誘電体窒化物層３１６に変換させる。図３Ｈにおいて、誘電体層３２２は、ステップ１０２において論じられたのと同一のプロセスにより誘電体窒化物層３１６上に堆積される。図３Ｉにおいて、誘電体層３２２は、ステップ１０４において説明された窒化プロセスに曝されて含窒素誘電体層３２４を形成する。図３Ｊにおいて、基板はステップ１０６においてアニールプロセスに曝され、含窒素誘電体層３２４を誘電体窒化物層３２６に変換させる。ステップ１０２〜１０６は、誘電体材料の所定の厚さを形成するように繰り返されてもよい。
【００３１】
[0037]図３Ｋは、ステップ１０２〜１０６が６回行われた後の誘電体窒化物層３０６、３１６、３２６、３３６、３４６及び３５６の誘電体材料又はスタック３７０を描く。各誘電体窒化物材料層３０６、３１６、３２６、３３６、３４６及び３５６は、約１Å〜５０Å、好ましくは５Å〜３０Å、より好ましくは５Å〜２０Å、例えば約１５Åの膜厚を有してもよい。誘電体材料又はスタック３７０は、一般的に１０Å〜２５０Å、好ましくは約２０Å〜１００Å、例えば６０Åの厚さを有する。一実施形態において、誘電体材料又はスタック３７０は６０Å以下の厚さを有する。
【００３２】
[0038]図２Ｉ及び図３Ｋは、６枚の誘電体窒化物材料層を含有するスタック２７０及び３７０を描いているが、誘電体材料を形成するために多数の層が堆積されてもよい。誘電体材料は、少なくは２枚の層を有してもよく、又は数百枚の層を有してもよい。例えば、約６０Åの全厚で形成された誘電体材料は、その中でも１２枚の５Å誘電体層、６枚の１０Å誘電体層、４枚の１５Å誘電体層、３枚の２０Å誘電体層又は２枚の３０Å誘電体層を含んでもよい。別の実施例において、約１００Åの全厚で形成された誘電体材料は、その中でも２０枚の５Å誘電体層、１０枚の１０Å誘電体層、５枚の２０Å誘電体層、４枚の２５Å誘電体層又は２枚の５０Å誘電体層を含んでもよい。誘電体材料は、非晶質を維持し、約５ａｔ％〜約２５ａｔ％、好ましくは約１０ａｔ％〜約２０ａｔ％、例えば約１５ａｔ％の窒素濃度を有してもよい。
【００３３】
[0039]上記のように、誘電体材料又はスタック２７０は、所望の数の誘電体層が堆積された後、又は所定の膜厚が達成された後、基板をアニールすることにより形成される。代替として、誘電体材料又はスタック３７０は、誘電体層の各窒化後に基板をアニールすることにより形成される。別の実施形態において、ステップ１０６の任意のアニールプロセスは、誘電体材料の形成中、ステップ１０２〜１０６のサイクル中に適用されてもよく、ステップ１０２〜１０６の別のサイクル中に省略されてもよい。ルーチン実験が行われて基板をアニールプロセスに曝す正確な間隔を決定することもできる。アニールの間隔を左右する幾つかの変動要素には、窒化プロセス中に使用される特定窒化手法、誘電体層の厚さ及び組成、及び最終誘電体材料の所望の特性が含まれる。
【００３４】
誘電体材料の窒素安定化
[0040]図４は、ハフニウム酸窒化物材料又はタンタル酸窒化物材料などの誘電体材料を形成するための例示的なプロセス４００を図示する。図５Ａ〜図５Ｄは、トランジスター及び／又はキャパシタなどの半導体デバイスの形成に使用される誘電体材料の形成を図示するプロセス４００に対応する。基板５００上に堆積された誘電体層５０２は、窒化プロセスに曝されて含窒素誘電体層５０４を形成する。含窒素誘電体層５０４はアニールプロセスに順次曝されることにより、誘電体窒化物誘電体層５０６に変換される。
【００３５】
[0041]プロセス４００の一実施形態において、誘電体層５０２は、図５Ａ〜図５Ｂに描かれたように、ＡＬＤ、ＣＶＤ、ＰＶＤ、熱的手法、又はその組み合わせなどの従来の堆積手法によりステップ４０２において基板５００上に堆積される。好ましい実施形態において、誘電体層５０２は、アプライドマテリアルズ社に譲渡され、参照とし本明細書に組み入れられた“Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｈａｆｎｉｕｍ−ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ  Ｈｉｇｈ−Ｋ  ｍａｔｅｒｉａｌｓ”、２００４年５月１２日に出願された共同係属中の未公開の米国仮特許出願に説明したようなＡＬＤプロセス及び装置により堆積されてもよい。誘電体層５０２は、一般的に約５Å〜約３００Å、好ましくは約１０Å〜約２００Å、さらに好ましくは約１０Å〜約１００Å、例えば約５０Åの膜厚に堆積される。
【００３６】
[0042]誘電体層５０２の堆積に先立って、基板は、ヒドロキシル類（ＯＨ）、アルコキシ類（ＯＲ、ここでＲ＝Ｍｅ、Ｅｔ、Ｐｒ又はＢｕ）、ハロキシル類（ＯＸ、ここでＸ＝Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩ）、ハライド類（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩ）、酸素ラジカル、アミノ類（ＮＨ又はＮＨ２）及びアミド類（ＮＲ又はＮＲ２、ここでＲ＝Ｈ、Ｍｅ、Ｅｔ、Ｐｒ又はＢｕ）などの多様な官能基を有するように仕上げるために前処理されてもよい。前処理は、誘電体層５０２をＡＬＤプロセス又はＣＶＤプロセスで堆積する前に特に有用である。前処理は、ＮＨ３、Ｂ２Ｈ６、ＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６、Ｈ２Ｏ、ＨＦ、ＨＣｌ、Ｏ２、Ｏ３、Ｈ２Ｏ、Ｈ２Ｏ／Ｏ２、Ｈ２Ｏ／Ｈ２、Ｈ２Ｏ２、Ｈ２、原子−Ｈ、原子−Ｎ、原子−Ｏ、アルコール類又はアミン類などの反応物を投与することにより効果をもたらされてもよい。一旦、基板の表面が前処理されると、ＡＬＤサイクルが始まる。多くの高誘電率誘電体材料において、前駆体吸収は、あるプロセス条件下で自己制限され、一般的に低温（＜３００℃）でこの作用を呈する。一実施形態において、前処理は、ハフニウム化合物を堆積する前に反応物の予浸を含んでもよい。予浸（presoak）は、基板表面を約５秒〜約１２０秒、好ましくは約５秒〜約３０秒の範囲の間に反応物に曝すことを包含してもよい。一実施例において、基板表面は、誘電体層５０２を堆積するＡＬＤプロセスを開始する前に約１５秒間水に曝される。
【００３７】
[0043]誘電体層５０２は、基板表面上に堆積され、同種の、異種の、選別された及び／又は多層のスタック又は積層体である多様な組成を有してもよい。誘電体層５０２は、一般的に高誘電率誘電体材料であり、ハフニウム、ジルコニウム、チタニウム、タンタル、ランタン、アルミニウム、酸素及び／又は窒素の組み合わせを含む。金属酸化物又は金属酸窒化物が誘電体層５０２としてよく使用される。誘電体層５０２内へのシリコン拡散が時々基板から発生することもあるが、誘電体層５０２は通常、実質的にシリコンを含まない。誘電体層５０２は、ハフニウムオキサイド（ＨｆＯｘ又はＨｆＯ２）、ハフニウムオキシニトライド（ＨｆＯｘＮｙ）、ハフニウムアルミネート（ＨｆＡｌｘＯｙ）、ハフニウムランタンオキサイド（ＨｆＬａｘＯｙ）などのハフニウム含有材料、ジルコニウムオキサイド（ＺｒＯｘ又はＺｒＯ２）、ジルコニウムオキシニトライド（ＺｒＯｘＮｙ）、ジルコニウムアルミネート（ＺｒＡｌｘＯｙ）、ジルコニウムランタンオキサイド（ＺｒＬａｘＯｙ）などのジルコニウム含有材料、アルミニウムオキサイド（Ａｌ２Ｏ３又はＡｌＯｘ）、アルミニウムオキシニトライド（ＡｌＯｘＮｙ）、ランタンアルミニウムオキサイド（ＬａＡｌｘＯｙ）、ランタンオキサイド（ＬａＯｘ又はＬａ２Ｏ３）などの他のアルミニウム含有材料又はランタン含有材料、その誘導体又はその組み合わせを含む組成を有してもよい。誘電体層５０２に有用な他の誘電体材料は、チタニウムオキサイド（ＴｉＯｘ又はＴｉＯ２）、チタニウムオキシニトライド（ＴｉＯｘＮｙ）、タンタルオキサイド（ＴａＯｘ又はＴａ２Ｏ５）及びタンタルオキシニトライド（ＴａＯｘＮｙ）を含む。誘電体層５０２に有用な誘電体材料である積層フィルムは、ＨｆＯ２／Ａｌ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３及びＨｆＯ２／Ｌａ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３を含む。
【００３８】
[0044]ステップ４０４において、図５Ｃに描かれたように、誘電体層５０２は窒素原子を誘電体に物理的に内包させて含窒素誘電体層５０４を形成する窒化プロセスに曝される。窒化プロセスは、分離プラズマ窒化（ＤＰＮ）、遠隔プラズマ窒化、ホット−ワイヤ誘導原子−Ｎ、及び誘電体層の堆積中（例えば、ＡＬＤ又はＣＶＤプロセス中）の窒素混入を含む。含窒素誘電体層５０４は、通常、表面の窒素が豊富である。含窒素誘電体層５０４の窒素濃度は、約５ａｔ％〜約４０ａｔ％、好ましくは約１０ａｔ％〜約２５ａｔ％の範囲である。好ましくは、窒化プロセスは、誘電体層５０２をＤＰＮプロセスなどの窒素プラズマに曝す。
【００３９】
[0045]一実施形態において、基板は、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社から入手できるＣＥＮＴＵＲＡ（商標）  ＤＰＮチャンバなどのＤＰＮチャンバに伝達する。一様態において、ＤＰＮチャンバは、誘電体層５０２を堆積するのに使用されたＡＬＤチャンバと同一のクラスタツール上にある。そのため、基板は周囲環境に曝されることなく、窒化プロセスに曝される。ＤＰＮプロセス中、誘電体層５０２は、アルゴンなどの希ガスプラズマにＮ２を流すことによって形成された原子−Ｎを受ける。Ｎ２の他に、ＮＨ３、ヒドラジン類（例えば、Ｎ２Ｈ４又はＭｅＮ２Ｈ３）、アミン類（例えば、Ｍｅ３Ｎ、Ｍｅ２ＮＨ又はＭｅＮＨ２）、アニリン類（例えば、Ｃ６Ｈ５ＮＨ２）、及びアジド類（例えば、ＭｅＮ３又はＭｅ３ＳｉＮ３）などの他の含窒素ガスを使用して窒素プラズマを形成することもできる。プラズマプロセスに使用される他の希ガスは、ヘリウム、ネオン及びキセノンを含む。窒化プロセスは、約１０秒〜約１２０秒、好ましくは約１５秒〜約６０秒、例えば約３０秒間進行される。また、窒化プロセスは、約９００ワット〜約２７００ワット範囲のプラズマパワー及び約１０ミリトール〜１００ミリトールの圧力で実行される。窒素ガスは、約０．１ｓｌｍ〜約１．０ｓｌｍの流動を有し、希ガスは、約０．１ｓｌｍ〜約１．０ｓｌｍの流動を有する。好ましい実施形態において、窒化プロセスはＤＰＮプロセスであり、ＡｒとＮ２を同時に流すことによるプラズマを含む。
【００４０】
[0046]別の実施形態において、基板をＤＰＮチャンバに伝達する代わりに、窒化プロセスは、誘電体層５０２を、この誘電体層５０２が堆積される同一の堆積チャンバ内の窒素プラズマに曝すことを含んでもよい。例えば、遠隔プラズマ窒素は、誘電体層５０２に曝され、ＡＬＤチャンバ又はＣＶＤチャンバなどの遠隔プラズマデバイスで構成されているプロセスチャンバ内に直接、含窒素誘電体層５０４を形成する。ラジカル窒素化合物が熱又はホット−ワイヤによって生成されて窒化プロセス中に使用されてもよい。基板を含窒素環境においてアニールし、及び／又は含窒素誘電体層５０４を形成しながらＡＬＤサイクル内で窒素前駆体を追加の半反応内に含ませるなどの、含窒素誘電体層５０４を形成する他の窒化プロセスが考慮される。例えば、ハフニウムオキサイドを形成するＡＬＤサイクル中の追加の半反応は、パージガスのパルスに先行するＮＨ３のパルスを含んでもよい。
【００４１】
[0047]ステップ４０６で、基板はアニールプロセスに曝される。一実施形態において、基板はカリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社から入手できるＣＥＮＴＵＲＡ（商標）  ＲＡＤＩＡＮＣＥ（商標）  ＲＴＰチャンバなどのアニールチャンバに伝達され、アニールプロセスに曝される。アニールチャンバは、堆積チャンバ及び／又は窒化チャンバと同一のクラスタツール上にあってもよい。そのため、基板は周囲環境に曝されることなく、アニールされることができる。基板は、約１秒〜約１２０秒のの間に約６００℃〜約１２００℃の温度、例えば約６０秒間に約１，０００℃の温度に維持される。一般的に、プロセスチャンバの雰囲気は、Ｏ２、Ｎ２、ＮＨ３、Ｎ２Ｈ４、ＮＯ、Ｎ２Ｏ又はその組み合わせなどの少なくとも一種以上のアニールガスを含む。このチャンバは、約５トール〜約１００トールの圧力、例えば、約５トールに維持される。
【００４２】
[0048]アニールプロセスは、図５Ｄに描かれたように、含窒素誘電体層５０４を誘電体材料又は誘電体窒化物層５０６に変換する。アニールプロセスは、ステップ４０４においてプラズマの衝撃によって引き起こされたいかなる損傷も修復して誘電体窒化物層５０６の固定電荷を減少させる。誘電体材料は、非晶質を維持して約５ａｔ％〜約２５ａｔ％、好ましくは約１０ａｔ％〜約２０ａｔ％、例えば約１５ａｔ％の窒素濃度を有してもよい。誘電体窒化物層５０６は、約５Å〜３００Å、好ましくは１０Å〜２００Å、より好ましくは１０Å〜１００Å、例えば約５０Åの膜厚を有する。
【００４３】
[0049]本明細書で使用された「基板表面」は、その上に膜処理が行われる基板上に形成されたいかなる基板又は材料の表面も指している。例えば、処理が行われる基板表面は、用途によって誘電体材料、シリコン、シリコン酸化物、ストレインドシリコン、シリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）、炭素ドープされたシリコン酸化物、シリコン窒化物、ドープされたシリコン、ゲルマニウム、ガリウムヒ素、ガラス、サファイアなどの材料と、金属、金属窒化物、金属合金、及びその他導電性材料などの任意の他の材料を含む。基板表面上のバリア層、金属又は金属窒化物は、チタニウム、チタニウムニトライド、タングステンニトライド、タンタル及びタンタルニトライドを含む。基板は、直径２００ｍｍ又は３００ｍｍのウエハや、長方形又は正方形ペインなどの多様な寸法を有してもよい。本明細書で説明されたプロセスの実施形態は、多くの基板及び表面上にシリコン含有化合物、特に高誘電率誘電体材料を堆積する。本発明の実施形態が有用な基板は、限定はされないが、結晶性シリコン（例えば、Ｓｉ＜１００＞又はＳｉ＜１１１＞）、シリコンオキサイド、ストレインドシリコン、シリコンゲルマニウム、ドープされ又はドープされていないポリシリコン、ドープされ又はドープされていないシリコンウエハシリコンニトライド、パターニングされ又はパターニングされていないウエハなどの半導体ウエハを含む。表面は、裸シリコンウエハ、フィルム、層及び誘電性、導電性及びバリア性を有する材料を含み、アルミニウムオキサイド及びポリシリコンを含む。表面の前処理は、研磨、エッチング、還元、酸化、水酸化、アニール及び／又はベーキングを含む。
【００４４】
[0050]本明細書で使用された「原子層堆積」又は「循環堆積」は、２つ以上の反応化合物を順次導入して基板表面上に材料の層を堆積することを指している。代替として、２つ又は３つ以上の反応化合物はプロセスチャンバの反応域内に導入されてもよい。通常、各反応化合物は、時間遅延により分離され、各化合物が基板表面上に付着及び／又は反応するようにする。一様態において、第１の前駆体又は化合物Ａが反応域にパルスされた後、第１の時間遅延がある。次に、第２の前駆体又は化合物Ｂが反応域にパルスされた後、第２の時間遅延がある。各時間遅延中に、窒素などのパージガスがプロセスチャンバ内に導入されて反応域をパージしたり、反応域からいかなる残りの反応化合物又は副産物も除去する。代替として、反応化合物のパルス間の時間遅延中にパージガスだけが流れるように、パージガスは堆積プロセスにかけて連続的に流れてもよい。あるいは、基板表面上に所望の膜又は膜厚が形成されるまで反応化合物がパルスされる。いずれの場合にも、化合物Ａのパルス、パージガス、化合物Ｂのパルス及びパージガスのＡＬＤプロセスが一サイクルである。サイクルは化合物Ａ又は化合物Ｂで始まり、所望の厚さを有する膜が得られるまでサイクルの各手順を続ける。別の実施形態において、化合物Ａを含有する第１の前駆体、化合物Ｂを含有する第２の前駆体及び化合物Ｃを含有する第３の前駆体はそれぞれ別々にプロセスチャンバ内にパルスされる。代替として、第１の前駆体のパルスは第２の前駆体のパルスと時間が重複することもあるが、第３の前駆体のパルスは第１及び第２の前駆体のいずれとも時間が重複しない。
【００４５】
[0051]本明細書で使用された「パルス」は、処理チャンバの反応域内に断続的に、又は非連続的に導入する特定の化合物の量を指している。各パルス内の特定の化合物の量は、パルスの持続期間によって経時的に変わることもある。各パルスの持続期間は、例えば、用いられたプロセスチャンバの容積容量、プロセスチャンバに結合された真空システム及び特定の化合物自体の揮発性／反応性などの多数の要因により可変である。本明細書で使用された「半反応」は、パージステップに先行する前駆体ステップのパルスを指している。
【実施例】
【００４６】
[0052] 実施例１−基板がＡＬＤチャンバ内に配置され、基板表面が前処理に曝されてヒドロキシル基を形成する。ハフニウム前駆体（ＨｆＣｌ４）、シリコン前駆体（ＴＤＭＡＳ）、カリフォルニア州サンタクララにあるＦｕｊｉｋｉｎ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．から入手できる水蒸気発生器（ＷＶＧ）システムによって生成された水蒸気をイン・シトゥで使用してＡＬＤプロセスを行うことにより、基板表面上にハフニウムシリケート層が堆積される。ＡＬＤサイクルは、ＨｆＣｌ４、水蒸気、ＴＤＭＡＳ及び水蒸気を連続してパルスすることを含み、各前駆体は、窒素パージサイクルによって分離される。ＡＬＤサイクルは１０回繰り返され、約４Åの厚さのハフニウムシリケート層を形成する。
【００４７】
[0053]基板は、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社から入手できるＣＥＮＴＵＲＡ（商標）  ＤＰＮチャンバなどの分離プラズマ窒化（ＤＰＮ）チャンバに伝達する。基板表面は、アルゴンプラズマにＮ２を流すことにより窒化プロセスに曝される。窒化プロセスは、約１０秒間進行されてハフニウムシリケート層内に窒素原子を内包させる。基板は、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社から入手できるＣＥＮＴＵＲＡ（商標）  ＲＡＤＩＡＮＣＥ（商標）  ＲＴＰチャンバなどのアニールチャンバに順次伝達され、アニールプロセスに曝される。基板は、約１５トールに保たれたＯ２雰囲気で約１５秒間、約１，０００℃の温度に維持される。内包された窒素原子は、ハフニウムシリケートと結合を形成してハフニウムシリコンオキシニトライドを生成する。ＡＬＤプロセス、窒化プロセス及びアニールプロセスを含むプロセスサイクルは１５回繰り返されて、約６０Åの厚さのハフニウムシリコンオキシニトライド層を形成する。
【００４８】
[0054] 実施例２−基板が遠隔プラズマ発生器を具備するＡＬＤチャンバ内に配置され、基板表面が前処理に曝されてヒドロキシル基を形成する。ハフニウム前駆体（ＴＤＥＡＨ）、シリコン前駆体（Ｔｒｉｓ−ＤＭＡＳ）、カリフォルニアサンタクララにあるＦｕｊｉｋｉｎ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａ  Ｉｎｃ．から入手できる水蒸気発生器（ＷＶＧ）システムにより生成された水蒸気をイン・シトゥで使用してＡＬＤプロセスを行うことにより、基板表面上にハフニウムシリケート層が堆積される。ＡＬＤサイクルは、第１の半反応において、ＴＤＥＡＨとＴｒｉｓ−ＤＭＡＳを同時に流すこと及び第２の半反応の連続パルス水蒸気を含み、各半反応は、アルゴンパージにより分離される。膜厚が約４Åになるまでサイクルが１０回繰り返され、ハフニウムシリケート層を形成する。
【００４９】
[0055]ＡＬＤプロセスが中止され、基板は遠隔プラズマ発生器を具備するＡＬＤチャンバ内に保たれる。基板表面は、約１０秒間遠隔プラズマ窒化プロセスに曝されて、ハフニウムシリケート層内に窒素原子を内包させる。基板は、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社から入手できるＣＥＮＴＵＲＡ（商標）  ＲＡＤＩＡＮＣＥ（商標）  ＲＴＰチャンバなどのアニールチャンバに順次伝達され、アニールプロセスに曝される。基板は、約１５トールに保たれたＯ２雰囲気で約１５秒間約１，０００℃の温度に維持される。内包された窒素原子は、ハフニウムシリケートと結合を形成してハフニウムシリコンオキシニトライドを生成する。ＡＬＤプロセス、窒化プロセス及びアニールプロセスを含むプロセスサイクルは１５回繰り返され、約６０Åの厚さのハフニウムシリコンオキシニトライド層を形成する。
【００５０】
[0056] 実施例３−基板がＡＬＤチャンバ内に配置され、基板表面が前処理に曝されてヒドロキシル基を形成する。タンタル前駆体（ＴａＣｌ５）及び水を使用してＡＬＤプロセスを行うことにより、基板表面上にタンタルオキサイド層が堆積される。ＡＬＤサイクルは、ＴａＣｌ５及び水蒸気を連続してパルスすることを含み、各前駆体は、窒素パージサイクルによって分離される。ＡＬＤサイクルは８回繰り返され、約５Åの厚さのタンタルオキサイド層を形成する。
【００５１】
[0057]基板は、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社から入手できるＣＥＮＴＵＲＡ（商標）  ＤＰＮチャンバなどの分離プラズマ窒化（ＤＰＮ）チャンバに伝達される。基板表面は、アルゴンプラズマにＮ２を流すことにより窒化プロセスに曝される。窒化プロセスは、約１０秒間進行されてタンタルオキサイド層内窒素原子を内包させる。基板は、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社から入手できるＣＥＮＴＵＲＡ（商標）  ＲＡＤＩＡＮＣＥ（商標）  ＲＴＰチャンバなどのアニールチャンバに順次伝達され、アニールプロセスに曝される。基板は、約１５トールに保たれたＯ２雰囲気で約１５秒間約１，０００℃の温度に保たれる。内包された窒素原子は、タンタルオキサイドと結合を形成してタンタルオキシニトライドを生成する。ＡＬＤプロセス、窒化プロセス及びアニールプロセスを含むプロセスサイクルは２０回繰り返され、約１００Åの厚さのタンタルオキシニトライド層を形成する。
【００５２】
[0058]実施例４−基板が遠隔プラズマ発生器を具備するＡＬＤチャンバ内に配置され、基板表面が前処理に曝されてヒドロキシル基を形成する。タンタル前駆体（ＴａＣｌ５）及び水を使用してＡＬＤプロセスを行うことにより、基板表面上にタンタルオキサイド層が堆積される。ＡＬＤサイクルは、ＴａＣｌ５及び水蒸気を連続してパルスすることを含み、各前駆体は、窒素パージサイクルによって分離される。ＡＬＤサイクルは８回繰り返され、約５Åの厚さのタンタルオキサイド層を形成する。
【００５３】
[0059]ＡＬＤプロセスが中止され、基板は遠隔プラズマ発生器を具備するＡＬＤチャンバ内に保たれる。基板表面は、約１０秒間遠隔プラズマ窒化プロセスに曝されてタンタルオキサイド層内に窒素原子を内包させる。基板は、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社から入手できるＣＥＮＴＵＲＡ（商標）  ＲＡＤＩＡＮＣＥ（商標）  ＲＴＰチャンバなどのアニールチャンバに順次伝達され、アニールプロセスに曝される。基板は、約１５トールに保たれたＯ２雰囲気で約１５秒間約１，０００℃の温度に保たれる。内包された窒素原子は、タンタルオキサイドと結合を形成してタンタルオキシニトライドを生成する。ＡＬＤプロセス、窒化プロセス及びアニールプロセスを含むプロセスサイクルは１０回繰り返され、約５０Åの厚さのタンタルオキシニトライド層を形成する。
【００５４】
[0060]実施例５−基板がＡＬＤチャンバ内に配置され、基板表面が前処理に曝されてヒドロキシル基を形成する。ハフニウム前駆体（ＨｆＣｌ４）、シリコン前駆体（ＴＤＭＡＳ）、カリフォルニア州サンタクララにあるＦｕｊｉｋｉｎ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａ  Ｉｎｃ．から入手できる水蒸気発生器（ＷＶＧ）システムによって生成された水蒸気をイン・シトゥで使用してＡＬＤプロセスを行うことにより、基板表面上にハフニウムシリケート層が堆積される。ＡＬＤサイクルは、ＨｆＣｌ４、水蒸気、ＴＤＭＡＳ及び水蒸気を連続してパルスすることを含み、各前駆体は、窒素パージサイクルによって分離される。ＡＬＤサイクルは１０回繰り返され、約４Åの厚さのハフニウムシリケート層を形成する。
【００５５】
[0061]基板は、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社から入手できるＣＥＮＴＵＲＡ（商標）  ＤＰＮチャンバなどの分離プラズマ窒化（ＤＰＮ）チャンバに伝達される。基板表面は、アルゴンプラズマにＮ２を流すことにより窒化プロセスに曝される。窒化プロセスは、約１０秒間進行されてハフニウムシリケート層内に窒素原子を内包させる。ＡＬＤプロセス及び窒化プロセスを含むプロセスサイクルは１５回繰り返され、約６０Åの厚さの窒化ハフニウムシリケート層を形成する。
【００５６】
[0062]基板は、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社から入手できるＣＥＮＴＵＲＡ（商標）  ＲＡＤＩＡＮＣＥ（商標）  ＲＴＰチャンバなどのアニールチャンバに順次伝達され、アニールプロセスに曝される。基板は、約１５トールに保たれたＯ２雰囲気で約６０秒間約１，０００℃の温度に維持される。内包された窒素原子はハフニウムシリケートと結合を形成してハフニウムシリコンオキシニトライドを生成する。
【００５７】
[0063]実施例６−基板がＡＬＤチャンバ内に配置され、基板表面が前処理に曝されてヒドロキシル基を形成する。タンタル前駆体（ＴａＣｌ５）及び水を使用してＡＬＤプロセスを行うことにより、基板表面上にタンタルオキサイド層が堆積される。ＡＬＤサイクルはＴａＣｌ５及び水蒸気を連続してパルスすることを含み、各前駆体は、窒素パージサイクルによって分離される。ＡＬＤサイクルは８回繰り返され、約１２Åの厚さのタンタルオキサイド層を形成する。
【００５８】
[0064]基板は、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社から入手できるＣＥＮＴＵＲＡ（商標）  ＤＰＮチャンバなどの分離プラズマ窒化（ＤＰＮ）チャンバに伝達される。基板表面は、アルゴンプラズマにＮ２を流すことにより窒化プロセスに曝される。窒化プロセスは、約１０秒間進行されてタンタルオキサイド層内に窒素原子を内包させる。ＡＬＤプロセス及び窒化プロセスを含むプロセスサイクルは１０回繰り返され、約１２０Åの厚さの窒化タンタルオキサイド層を形成する。
【００５９】
[0065]基板は、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社から入手できるＣＥＮＴＵＲＡ（商標）  ＲＡＤＩＡＮＣＥ（商標）  ＲＴＰチャンバなどのアニールチャンバに順次伝達され、アニールプロセスに曝される。基板は、約１５トールに保たれたＯ２雰囲気で約６０秒間約１，０００℃の温度に維持される。内包された窒素原子はタンタルオキサイドと結合を形成してタンタルオキシニトライドを生成する。
【００６０】
[0066]実施例７−基板がＡＬＤチャンバ内に配置され、基板表面が前処理に曝されてヒドロキシル基を形成する。ハフニウム前駆体（ＨｆＣｌ４）及び水を利用してＡＬＤプロセスを行うことにより、基板表面上にハフニウムオキサイド層が堆積される。ＡＬＤサイクルはＨｆＣｌ４及び水蒸気を連続してパルスすることを含み、各前駆体は窒素パージサイクルによって分離される。ＡＬＤサイクルは、約７５Åの厚さのハフニウムオキサイド層が堆積されるまで繰り返される。
【００６１】
[0067]基板は、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社から入手できるＣＥＮＴＵＲＡ（商標）  ＤＰＮチャンバなどの分離プラズマ窒化（ＤＰＮ）チャンバに伝達される。基板表面は、アルゴンプラズマにＮ２を流すことにより窒化プロセスに曝される。窒化プロセスは、約３０秒間進行されてハフニウムオキサイド層内に窒素原子を内包させる。基板は、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社から入手できるＣＥＮＴＵＲＡ（商標）  ＲＡＤＩＡＮＣＥ（商標）  ＲＴＰチャンバなどのアニールチャンバに順次伝達されて、アニールプロセスに曝される。基板は、約１５トールに保たれたＯ２雰囲気で約４５秒間約１，０００℃の温度に維持される。内包された窒素原子はハフニウムオキサイドと結合を形成してハフニウムオキシニトライドを生成する。
【００６２】
[0068]実施例８−基板がＡＬＤチャンバ内に配置され、基板表面が前処理に曝されてヒドロキシル基を形成する。タンタル前駆体（ＴａＣｌ５）及び水を利用してＡＬＤプロセスを行うことにより、基板表面上にタンタルオキサイド層が堆積される。ＡＬＤサイクルはＴａＣｌ５及び水蒸気を連続してパルスすることを含み、各前駆体は窒素パージサイクルによって分離される。ＡＬＤサイクルは、約８５Åの厚さのタンタルオキサイド層が形成されるまで繰り返される。
【００６３】
[0069]基板は、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社から入手できるＣＥＮＴＵＲＡ（商標）  ＤＰＮチャンバなどの分離プラズマ窒化（ＤＰＮ）チャンバに伝達する。基板表面は、アルゴンプラズマにＮ２を流すことにより窒化プロセスに曝される。窒化プロセスは、約３０秒間進行されてタンタルオキサイド層内窒素原子を内包させる。基板はカリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社から入手できるＣＥＮＴＵＲＡ（商標）  ＲＡＤＩＡＮＣＥ（商標）  ＲＴＰチャンバなどのアニールチャンバに順次伝達されて、アニールプロセスに曝される。基板は、約１５トールに保たれたＯ２雰囲気で約４５秒間約１，０００℃の温度に維持される。内包された窒素原子はタンタルオキサイドと結合を形成してタンタルオキシニトライドを生成する。
【００６４】
実施例９−比較例−同様のプロセス条件下において、基板Ａ及びＢ上にハフニウムオキサイドが堆積された。基板Ａは、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社から入手できるＣＥＮＴＵＲＡ（商標）  ＤＰＮチャンバなどのＤＰＮチャンバ内に配置され、窒化プロセスに曝された。基板Ａは、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社から入手できるＣＥＮＴＵＲＡ（商標）  ＲＡＤＩＡＮＣＥ（商標）  ＲＴＰチャンバなどのアニールチャンバ内に順次配置され、アニールプロセスに曝された。基板Ｂは、窒化プロセス、又はアニールプロセスに曝されなかった。両基板に対し電流漏れを測定することにより、両基板のＥＯＴ（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ：有効酸化物の厚さ）は類似していたが、基板Ａの方が基板Ｂより低い電流密度を有することが明らかになった。さらに、すでにアニール処理された基板Ａは、後製造プロセスにおいて高められた温度に曝される場合、結晶化される基板Ｂより熱的に安定している。
【００６５】
[0070]以上、本発明の実施形態について説明したが、発明の基本的な範囲を逸脱することなく本発明の他の更なる実施形態を考慮することができ、その範囲は、特許請求の範囲によって決定される。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本明細書で説明された一実施形態によって誘電体材料を形成するプロセスシーケンスを図示する。
【図２Ａ】本明細書で説明された別の実施形態によって基板表面上に多層を堆積するプロセスシーケンスを図示する。
【図２Ｂ】本明細書で説明された別の実施形態によって基板表面上に多層を堆積するプロセスシーケンスを図示する。
【図２Ｃ】本明細書で説明された別の実施形態によって基板表面上に多層を堆積するプロセスシーケンスを図示する。
【図２Ｄ】本明細書で説明された別の実施形態によって基板表面上に多層を堆積するプロセスシーケンスを図示する。
【図２Ｅ】本明細書で説明された別の実施形態によって基板表面上に多層を堆積するプロセスシーケンスを図示する。
【図２Ｆ】本明細書で説明された別の実施形態によって基板表面上に多層を堆積するプロセスシーケンスを図示する。
【図２Ｇ】本明細書で説明された別の実施形態によって基板表面上に多層を堆積するプロセスシーケンスを図示する。
【図２Ｈ】本明細書で説明された別の実施形態によって基板表面上に多層を堆積するプロセスシーケンスを図示する。
【図２Ｉ】本明細書で説明された別の実施形態によって基板表面上に多層を堆積するプロセスシーケンスを図示する。
【図３Ａ】本明細書で説明された別の実施形態によって基板表面上に多層を堆積する別のプロセスシーケンスを図示する。
【図３Ｂ】本明細書で説明された別の実施形態によって基板表面上に多層を堆積する別のプロセスシーケンスを図示する。
【図３Ｃ】本明細書で説明された別の実施形態によって基板表面上に多層を堆積する別のプロセスシーケンスを図示する。
【図３Ｄ】本明細書で説明された別の実施形態によって基板表面上に多層を堆積する別のプロセスシーケンスを図示する。
【図３Ｅ】本明細書で説明された別の実施形態によって基板表面上に多層を堆積する別のプロセスシーケンスを図示する。
【図３Ｆ】本明細書で説明された別の実施形態によって基板表面上に多層を堆積する別のプロセスシーケンスを図示する。
【図３Ｇ】本明細書で説明された別の実施形態によって基板表面上に多層を堆積する別のプロセスシーケンスを図示する。
【図３Ｈ】本明細書で説明された別の実施形態によって基板表面上に多層を堆積する別のプロセスシーケンスを図示する。
【図３Ｉ】本明細書で説明された別の実施形態によって基板表面上に多層を堆積する別のプロセスシーケンスを図示する。
【図３Ｊ】本明細書で説明された別の実施形態によって基板表面上に多層を堆積する別のプロセスシーケンスを図示する。
【図３Ｋ】本明細書で説明された別の実施形態によって基板表面上に多層を堆積する別のプロセスシーケンスを図示する。
【図４】本明細書で説明された別の実施形態によって誘電体材料を形成するプロセスシーケンスを図示する。
【図５Ａ】本明細書で説明された別の実施形態によって基板表面上に多層を形成するプロセスシーケンスを図示する。
【図５Ｂ】本明細書で説明された別の実施形態によって基板表面上に多層を形成するプロセスシーケンスを図示する。
【図５Ｃ】本明細書で説明された別の実施形態によって基板表面上に多層を形成するプロセスシーケンスを図示する。
【図５Ｄ】本明細書で説明された別の実施形態によって基板表面上に多層を形成するプロセスシーケンスを図示する。
【符号の説明】
【００６７】
２００…基板、２０２…誘電体層、２０４…含窒素誘電体層、２０６、２１６、２２６、２３６、２４６、２５６…誘電体窒化物材料層、２６０…スタック。
【図１】
2008500741.tif 000003
【図２Ａ】
2008500741.tif 000004
【図２Ｂ】
2008500741.tif 000005
【図２Ｃ】
2008500741.tif 000006
【図２Ｄ】
2008500741.tif 000007
【図２Ｅ】
2008500741.tif 000008
【図２Ｆ】
2008500741.tif 000009
【図２Ｇ】
2008500741.tif 000010
【図２Ｈ】
2008500741.tif 000011
【図２Ｉ】
2008500741.tif 000012
【図３Ａ】
2008500741.tif 000013
【図３Ｂ】
2008500741.tif 000014
【図３Ｃ】
2008500741.tif 000015
【図３Ｄ】
2008500741.tif 000016
【図３Ｅ】
2008500741.tif 000017
【図３Ｆ】
2008500741.tif 000018
【図３Ｇ】
2008500741.tif 000019
【図３Ｈ】
2008500741.tif 000020
【図３Ｉ】
2008500741.tif 000021
【図３Ｊ】
2008500741.tif 000022
【図３Ｋ】
2008500741.tif 000023
【図４】
2008500741.tif 000024
【図５Ａ】
2008500741.tif 000025
【図５Ｂ】
2008500741.tif 000026
【図５Ｃ】
2008500741.tif 000027
【図５Ｄ】
2008500741.tif 000028
【国際調査報告】
2008500741.tif 000029
2008500741.tif 000030
2008500741.tif 000031