形成氧化物层的方法和含该氧化物层的半导体器件的制法技术

形成氧化物层的方法。所述方法包括：在基底表面上形成反应-抑制官能团的层；在所述反应-抑制官能团的层上形成金属或半导体的前体的层；和氧化所述金属或半导体的前体以获得金属氧化物或半导体氧化物的层。根据所述方法，可形成具有高的厚度均匀性的氧化物层并且可制造具有优异的电特性的半导体器件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术构思涉及形成氧化物层的方法、包括所述氧化物层的半导体器件、和制造所述半导体器件的方法，并且更具体地，涉及形成具有高 的厚度均匀性的氧化物层的方法、包括所述氧化物层的半导体器件、和制造所述半导体器件的方法。
技术介绍
消费者现在要求电子设备例如移动电话和膝上型电脑轻质且便宜并且具有紧凑的设计、高速度、多功能、高性能和高可靠性。为了满足所述要求，需要提高集成度并且需要改善半导体存储器件的可靠性。一种改善高度集成的半导体存储器件的可靠性的尝试是提高在制造所述高度集成的半导体存储器件时沉积的膜的厚度均匀性。随着半导体器件的集成度提高，构成所述半导体器件的元件的尺寸可降低，纵横比可提高，并且因此沉积在所述元件上的膜的均匀性可退化。因此，对于开发用于沉积具有均匀厚度的膜的制造工艺，近来已经进行了各种研究。
技术实现思路
本专利技术构思提供形成具有高的厚度均匀性的氧化物层的方法。本专利技术构思还提供制造通过使用具有高的厚度均匀性的氧化物层而具有优异电特性的半导体器件的方法。本专利技术构思还提供半导体器件，其通过使用具有高的厚度均匀性的氧化物层而具有优异的电特性。根据本专利技术构思的一方面，提供形成氧化物层的方法，所述方法包括在基底表面上形成反应-抑制(reaction-inhibiting)官能团的层；在所述反应-抑制官能团的层上形成特定材料的前体的层；和氧化所述特定材料的前体以获得所述特定材料的氧化物的层。所述特定材料可为金属或者半导体。氧化所述特定材料的前体可包括从所述基底表面除去所述反应-抑制官能团。包括所述形成反应-抑制官能团到氧化所述特定材料的前体的循环可进行至少两次。可在作为氧化所述特定材料的前体的结果的所述特定材料的氧化物的层上形成反应活化成分(要素，element)的层。在第二或随后循环中，所述反应-抑制官能团的层可通过代替所述反应活化要素而形成。形成所述反应-抑制官能团的层可包括将包括包含所述反应-抑制官能团的有机化合物的第一反应气体提供至所述基底；和使所述第一反应气体化学吸附在所述基底表面上。所述包含所述反应-抑制官能团的有机化合物可为包含羟基的有机化合物。形成于所述基底表面上的所述反应-抑制官能团的实例可包括具有I 4个碳原子的烷氧基、具有6 10个碳原子的芳氧基、具有I 5个碳原子的酯基、或者具有7 10个碳原子的芳基酉旨基。形成第一材料的前体的层可包括将包括所述特定材料的前体的第二反应气体提供至所述反应-抑制官能团的层；和使所述第二反应气体化学吸附在所述反应-抑制官能团的层上。氧化所述特定材料的前体可包括将包括氧化剂的第三反应气体提供至所述特定材料的前体的层；和通过使所述第一材料的前体与所述氧化剂反应而产生所述特定材料的氧化物的层。 在所述形成反应-抑制官能团的层中，氧自由基可结合至构成所述基底表面的中心金属，并且所述中心金属和所述氧自由基之间的第三结合能可弱于在硅和所述氧自由基之间的第一结合能和在铝和所述氧自由基之间的第二结合能的任一个。所述方法可进一步包括，在所述形成反应-抑制官能团的层之前，在所述基底表面上形成反应活化成分的层。在所述反应活化成分和所述基底之间的结合强度可弱于在所述反应活化成分和化学元素周期表第3周期中的任意金属之间的结合强度并且还弱于在所述反应活化成分和在所述第3周期中的任意半导体之间的结合强度。在所述反应-抑制官能团和所述第一材料的前体之间可发生物理吸附。根据本专利技术构思的另一方面，提供形成氧化物层的方法，所述方法包括在基底表面上形成反应活化成分的层；在所述反应活化成分的层上形成第一材料的第一氧化物层；和在所述第一氧化物层上形成第二材料的第二氧化物层，其中所述第一材料包括第一金属或第一半导体，所述形成第一氧化物层包括形成所述第一材料的前体的层和氧化所述第一材料的前体的层，和所述形成第二氧化物层包括在所述第一氧化物层上形成反应-抑制官能团的层、在所述反应-抑制官能团的层上形成所述第二材料的前体的层和氧化所述第二材料的前体的层。所述反应活化成分可为氧、氧自由基或羟基。通过氧化所述第一材料的前体的层获得的表面可具有所述氧、所述氧自由基、或者所述羟基。所述第一材料和所述反应活化成分之间的结合强度可弱于在第3周期中的任意金属和所述反应活化成分之间的结合强度并且也弱于在第3周期中的任意半导体和所述反应活化成分之间的结合强度。所述形成第一氧化物层可包括将包括形成所述第一材料的前体的层和氧化所述第一材料的前体的层的循环进行至少两次。形成所述第一氧化物层可包括将在所述第一氧化物层上形成所述反应-抑制官能团的层进行至少一次。形成所述第一氧化物层可进一步包括在形成所述第一材料的前体的层之前形成所述反应-抑制官能团的层。所述第二材料可包括第二金属或第二半导体。所述第二金属可为化学元素周期表第3周期中的任意金属。所述第二金属可为铝(Al)。作为所述第二材料的半导体可为硅。所述第一金属可为镧系金属或化学元素周期表第4 6周期中5族-5族金属的至少一种。所述第一金属可例如为如下的至少一种钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钒(V)、钽(Ta)、铌(Nb)、钪(Sc)、钇(Y)、镥(Lu)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、或镱(Yb)。通过氧化所述第二材料的前体的层获得的表面可具有氧自由基，并且形成所述第一氧化物层和形成所述第二氧化物层可交替地重复进行。在所述第一氧化物层的形成之间的形成所述第二氧化物层可进行仅一次。在形成所述第一材料的氧化物层中，可使用多种类型的第一材料。在形成所述第二氧化物层中，所述第二氧化物层可作为单层形成。根据本专利技术构思的另一方面，提供制造半导体器件的方法，所述方法包括在基底上形成开关器件；形成电连接至所述开关器件的第一电极；通过使用所述方法在所述第一电极的表面上形成氧化物层；和在所述氧化物层的表面上形成与所述第一电极电绝缘(隔离，isolate)的第二电极。根据本专利技术构思的另一方面，提供半导体器件，其包括形成于基底上的多个第一电极；形成于所述多个第一电极的表面上的氧化物层；和形成于所述氧化物层上并且与所 述多个第一电极电绝缘的第二电极，其中所述多个第一电极各自具有拥有由方程I定义的纵横比(AR)的圆柱形形状且所述多个第一电极的至少一个的AR为至少20，并且在所述多个第一电极各自的表面上所述氧化物层的最小厚度与所述氧化物层的最大厚度之比等于或大于0. 85，AU — C_4]麗-…⑴其中a为所述多个第一电极各自的内径，b为所述多个第一电极之间的距离，c为所述多个第一电极各自的外表面的垂直高度，且min (a, b)为所述内径a和所述距离b中的较小值。所述多个第一电极各自的表面上所述氧化物层的最小厚度与所述氧化物层的最大厚度之比可等于或大于0. 9或0. 95。所述氧化物层可包括选自如下的至少一种材料的氧化物硅(Si)、铝(Al)、钛(Ti)、错(Zr)、铪(Hf)、 凡(V)、钽(Ta)、银(Nb)、钪(Sc)、 乙(Y)、镥(Lu)、 丐(Ca)、银(Sr)、钡(Ba)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(S本文档来自技高网...

【技术保护点】
形成氧化物层的方法，所述方法包括：在基底表面上形成反应？抑制官能团的层；在所述反应？抑制官能团的层上形成特定材料的前体的层；和氧化所述特定材料的前体的层以获得所述特定材料的氧化物层。

【技术特征摘要】
2011.04.28 KR 10-2011-0040329;2012.03.20 KR 10-201.形成氧化物层的方法，所述方法包括 在基底表面上形成反应-抑制官能团的层； 在所述反应-抑制官能团的层上形成特定材料的前体的层；和 氧化所述特定材料的前体的层以获得所述特定材料的氧化物层。2.权利要求I的方法，其中形成所述反应-抑制官能团的层包括 将包括包含所述反应-抑制官能团的有机化合物的反应气体提供至所述基底；和 使所述反应气体化学吸附在所述基底的表面上。3.权利要求2的方法，其中所述包含所述反应-抑制官能团的有机化合物为包含羟基的有机化合物。4.权利要求2的方法，其中形成于所述基底表面上的所述反应-抑制官能团包括具有I 4个碳原子的烷氧基、具有6 10个碳原子的芳氧基、具有I 5个碳原子的酯基、或者具有7 10个碳原子的芳基酯基。5.权利要求I的方法，其中在形成所述反应-抑制官能团的层中， 氧自由基结合至构成所述基底表面的中心金属，和 在所述中心金属和所述氧自由基之间的第三结合能弱于在硅和所述氧自由基之间的第一结合能和在铝和所述氧自由基之间的第二结合能的任一个。6.权利要求I的方法，进一步包括，在形成所述反应-抑制官能团的层之前，在所述基底表面上形成反应活化成分的层。7.权利要求6的方法，其中在所述反应活化成分和所述基底之间的结合强度弱于在所述反应活化成分和周期表第3周期中的任意金属之间的结合强度，并且也弱于在所述反应活化成分和所述第3周期中的任意半导体之间的结合强度。8.形成氧化物层的方法，所述方法包括 在基底表面上形成反应活化成分的层； 在所述反应活化...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑淑真，李钟喆，金润洙，柳次英，姜相列，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：