【手続補正書】
【提出日】平成24年5月2日(2012.5.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体デバイスの作製方法であって、
当該方法は：
上に誘電層を有する基板を供する提供工程；及び
プラズマが存在しない状態で前記誘電層上にアルミニウムがドープされた金属炭窒化物ゲート電極を作製する作製工程；
を有し、
前記作製工程は：
タンタル炭窒化物膜及び/又はチタン炭窒化物膜を含む金属炭窒化物前駆体の気体パルスへ前記基板を曝露することにより金属炭窒化物膜を堆積する堆積工程；
アルミニウム前駆体の気体パルスへ前記基板を曝露することにより前記金属炭窒化物上に前記アルミニウム前駆体の原子層を吸着させる吸着工程であって、前記堆積工程及び吸着工程中、前記基板は、前記金属炭窒化物前駆体の熱分解温度よりも高く、かつ前記アルミニウム前駆体の熱分解温度よりも低い温度に維持される、吸着工程；
前記堆積工程及び前記吸着工程を少なくとも1回繰り返す繰り返し工程；
により行われる、
方法。
【請求項２】
前記堆積工程と前記吸着工程が時間的な重なりを有していない、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記堆積工程が、追加の窒素気体源を有する気体パルスに前記基板を曝露することなく実行される、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
前記堆積工程の前に前記誘電層上に第1の追加金属炭窒化物膜を堆積する第1追加堆積工程及び前記アルミニウムがドープされた金属炭窒化物ゲート電極上に第2の追加金属炭窒化物膜を堆積する第2追加堆積工程をさらに有する請求項3に記載の方法であって、
前記第1追加堆積工程及び/又は前記第2追加堆積工程は、タンタル、チタン、又は上記の混合物を有する追加の金属炭窒化物前駆体、及び、NH3、NH(CH3)2、N2H4、又はN2H3CH3を有する追加の窒素気体源の気体パルスに、前記基板を曝露する工程を有する、
方法。
【請求項５】
前記堆積工程が、前記金属炭窒化物前駆体の気体パルスと少なくとも部分的な時間的重なりを有する、追加の窒素気体源を含む気体パルスに、前記基板を曝露する工程をさらに有する、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
前記追加の窒素気体源を含む気体パルスが、NH3、NH(CH3)2、N2H4、又はN2H3CH3を有する、請求項5に記載の方法。
【請求項７】
前記作製工程が、前記追加の窒素気体源の第2気体パルスに前記基板を曝露する工程をさらに有し、
前記追加の窒素気体源の第2気体パルスは、前記金属炭窒化物前駆体の気体パルス又は前記アルミニウム前駆体の気体パルスとは時間的な重なりを有していない、
請求項5に記載の方法。
【請求項８】
前記堆積工程が、前記金属炭窒化物前駆体の気体パルス又は前記アルミニウム前駆体の気体パルスとは時間的な重なりを有していない前記金属炭窒化物前駆体の追加気体パルスに前記基板を曝露する工程をさらに有する、請求項5に記載の方法。
【請求項９】
前記アルミニウムがドープされた金属炭窒化物ゲート電極上に追加の金属炭窒化物膜を堆積する工程をさらに有する請求項5に記載の方法であって、
前記の追加の金属炭窒化物膜を堆積する工程は、タンタル、チタン、又はタンタルとチタンの混合物を有する追加の金属炭窒化物前駆体と追加の窒素気体源に前記基板を曝露する工程を有する、
方法。
【請求項１０】
前記金属炭窒化物前駆体が、Ta-N分子内結合を有するタンタル炭窒化物前駆体を有する、請求項1に記載の方法。
【請求項１１】
前記タンタル炭窒化物前駆体が、Ta(NMe2)3(NCMe2Et)(TAIMATA)、Ta(NEt2)5(PDEAT)、Ta(NMe2)5(PDMAT)、Ta(NEtMe)5(PEMAT)、(tBuN)Ta(NMe2)3(TBTDMT)、(tBuN)Ta(NEt2)3(TBTDET)、(tBuN)Ta(NEtMe)3(TBTEMT)、及び(iPrN)Ta(NEt2)3(IPTDET)を有する、請求項10に記載の方法。
【請求項１２】
前記金属炭窒化物前駆体が、Ti-N分子内結合を有するチタン炭窒化物前駆体を有する、請求項1に記載の方法。
【請求項１３】
前記チタン炭窒化物前駆体が、Ti(NEt2)4(TDEAT)、Ti(NMeEt)4(TEMAT)、又はTi(NMe2)4(TDMAT)を有する、請求項12に記載の方法。
【請求項１４】
前記アルミニウム前駆体が、AlMe3、AlEt3、AIMe2H、[Al(OsBu)3]4、  Al(CH3COCHCOCH3)3、AlCl3、AlBr3、AlI3、Al(OiPr)3、[Al(NMe2)3]2、Al(iBu)2Cl、Al(ZBu)3、  Al(iBu)2H、AlEt2Cl、Et3Al2(OsBu)3、Al(THD)3、H3AlNMe3、H3AlNEt3、H3AlNMe2Et、又はH3AlMeEt2を有する、請求項1に記載の方法。
【請求項１５】
前記アルミニウムがドープされた金属炭窒化物ゲート電極が、5〜50原子%のアルミニウムを有する、請求項1に記載の方法。
【請求項１６】
半導体デバイスの作製方法であって、
当該方法は：
上にhigh-k膜を有する基板を供する提供工程；及び
プラズマが存在しない状態で前記high-k膜上にアルミニウムがドープされた金属炭窒化物ゲート電極を作製する作製工程；
を有し、
前記作製工程は：
Ta-N分子内結合を有するタンタル炭窒化物前駆体又はTi-N分子内結合を有するチタン炭窒化物前駆体を有する金属炭窒化物膜を含む金属炭窒化物前駆体の気体パルスへ前記基板を曝露し、かつ前記金属炭窒化物前駆体の気体パルスとは少なくとも部分的な時間的重なりを有する追加の窒素気体源を有する気体パルスへ前記基板を曝露することにより金属炭窒化物膜を堆積する堆積工程；
アルミニウム前駆体の気体パルスを前記基板へ曝露することにより前記金属炭窒化物上に前記アルミニウム前駆体の原子層を吸着させる吸着工程であって、前記堆積工程と吸着工程とは時間的な重なりを有さず、前記堆積工程及び吸着工程中、前記基板は、前記金属炭窒化物前駆体の熱分解温度よりも高く、かつ前記アルミニウム前駆体の熱分解温度よりも低い温度に維持される、吸着工程；並びに、
前記堆積工程及び前記吸着工程を少なくとも1回繰り返す繰り返し工程；
を有する、
方法。
【請求項１７】
前記追加の窒素気体源を含む気体パルスが、NH3、NH(CH3)2、N2H4、又はN2H3CH3を有する、請求項16に記載の方法。
【請求項１８】
前記タンタル炭窒化物前駆体が、Ta(NMe2)3(NCMe2Et)(TAIMATA)、Ta(NEt2)5(PDEAT)、Ta(NMe2)5(PDMAT)、Ta(NEtMe)5(PEMAT)、(tBuN)Ta(NMe2)3(TBTDMT)、(tBuN)Ta(NEt2)3(TBTDET)、(tBuN)Ta(NEtMe)3(TBTEMT)、及び(iPrN)Ta(NEt2)3(IPTDET)を有し、
前記アルミニウム前駆体が、AlMe3、AlEt3、AIMe2H、[Al(OsBu)3]4、  Al(CH3COCHCOCH3)3、AlCl3、AlBr3、AlI3、Al(OiPr)3、[Al(NMe2)3]2、Al(iBu)2Cl、Al(ZBu)3、  Al(iBu)2H、AlEt2Cl、Et3Al2(OsBu)3、Al(THD)3、H3AlNMe3、H3AlNEt3、H3AlNMe2Et、又はH3AlMeEt2を有する、
請求項16に記載の方法。
【請求項１９】
前記アルミニウムがドープされた金属炭窒化物ゲート電極が、5〜50原子%のアルミニウムを有する、請求項16に記載の方法。
【請求項２０】
半導体デバイスの作製方法であって、
当該方法は：
上にhigh-k膜を有する基板を供する提供工程；及び
プラズマが存在しない状態で前記high-k膜上にアルミニウムがドープされた金属炭窒化物ゲート電極を作製する作製工程；
を有し、
前記作製工程は：
(tBuN)Ta(NEtMe)3(TBTEMT)前駆体の気体パルスへ前記基板を曝露することによりタンタル炭窒化物膜を堆積する堆積工程；
AlMe3前駆体の気体パルスを前記基板へ曝露することにより前記金属炭窒化物上に前記アルミニウム前駆体の原子層を吸着させる吸着工程であって、前記堆積工程及び吸着工程中、前記基板は、前記(tBuN)Ta(NEtMe)3(TBTEMT)前駆体の熱分解温度よりも高く、かつ前記AlMe3前駆体の熱分解温度よりも低い温度に維持される、吸着工程；並びに、
前記堆積工程及び前記吸着工程を少なくとも1回繰り返す繰り返し工程；
を有し、
前記アルミニウムがドープされたタンタル炭窒化物ゲート電極は5〜50%原子%のアルミニウムを有する、
方法。