TW495904B - A method to form zirconium oxide and hafnium oxide for high dielectric constant materials - Google Patents

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495904 五、發明說明（l) 【發明背景 (1)發明領域 本發明係有關於製造半導體姓 地是有關於—種在積體電路元件===並且更特別 給、混合氧化給-氧化石夕、及混合T中：”化錯、氧化 羊l化給-虱化矽之方法。 (2 )習知技藝之說明 諸如場效電晶體（FET )及M她 導體元件係常見於微電聿、^ t憶體（RAM)的半 —T元件的效能=少方式而加強 者，可減 >、閘極介電質的厚度，兩者之细 使M0SFET更快。 的方式都可 典型用於閘極介電質的材料係為二 CMOS li % .11 〇〇nm ^ ^ ^ e ^ ff1 ^ 進減)、到小於60埃，此方法有幾個負面的觀點，首先 於過度穿隧直流使得二氧化矽面臨基本範圍限制，第二， 由於增加電荷注入而有可靠性問題，第三，閑極摻雜可穿 ，非常薄的二氧化矽，因此，大量的研究已被專注於發展 鬲介電常數金屬氧化膜以取代熱二氧化石夕。 DRAM元件的效能係隨著疊層的單位電容而增加，且捭 加溝槽結構，為了達到此目的，已建議使用鰭狀、冠狀^ 直立狀的電容器，然而，這些複雜的製造是困難的，因 此，如M0SFET技術中，有效的高介電常數金屬氧化膜可提 高DRAM製程的效能。 Λ 495904 五、發明說明（2) 許多高介電常數閘極介電質，如Ta2 05、 BST((Ba，Sr)Ti03)(勰酸鈦酸鋇）、PZT(Pb(Zr，Ti )03)(锆酸 鈦S文錯）’已研究取代^一氧化石夕’然而，τ a2 05具有嚴重的 問題’如在6 〇 〇 °C會結晶化且藉由石夕而減少，藉由石夕的減 少會造成氧原子的不足，係降低於膜的抵抗電壓。在B · Cheng 等所著 | 丨 The impact of high-k gate dielectric and metal gate electrodes on sub-100 nm
MOSFET’s” ，IEEE(電氣和電子工程師協會）電子元件會刊 中、Vol 46、Ν〇· 7、第1537到1544頁，指出BST及PZT不 僅與矽基板熱不穩定，而且會造成外場導致表面電位降低 (F I B L )，此外，在高介電質常數及矽之間的阻障層更說明 那些材料的缺點。 在W· Qi 專、MOSCAP and MOSFET characteristics using Zr02 gate dielectric deposited directly on Sin、IEDM Technical Digest、第145 到148 頁（ 1 99 9 )、及 在Β· Lee 等、"Ultra thun hafnium oxide with low leakage and excellent reliability for alternative gate dielectric application，，、IEDM Technical
Digest、第133到136頁（ 1 9 9 9 )，指出氧化鍅（Zr〇2)及氧化 給（H f 〇2)閘極介電質應用的可能性，這些材料在石夕表面上 的穩定性及無須界面層而有能力形成，如矽酸鹽，使 锆及氧化姶很有希望取代二氧化矽。 匕 氧化铪及氧化鍅的沈積目前係由DC磁電管活性濺铲 由物理氣相沈積所達成，這些方法可適用於毯覆式沈^ 3，'
第7頁 495904
然而，並不適用於困難的拓撲技術，如高深寬比 係代表DRAM及嵌入sDRAM技術，使用這些方法的膜曰 及底部的覆蓋範圍係為不足的，在低溫的化學氣相沈積土 (CVD)優先用於改進金屬氧化膜的均勻覆蓋，然而 一組新的先導化學物。 而
_成個習用技藝方法揭露不是形成氧化鍅就是形成氧化 铪的方法，或者其有關技術，美國專利第6, 〇2〇, 〇24號 (Mai ti等）教導形成氧化锆或氧化铪覆蓋於一氮化碎氧^化 阻障丄金屬氧化物首先藉由濺鍍金屬於基板上而形成，然 後進行一氧化處理，或者，CVD可使用沈積金屬氧化，接 著一氧回火，以減少在膜中的氧空孔，有關於使用於金屬 膜的CVD沈積先導化學物並沒有詳述。美國專利第 6, 0 1 3, 553號（Wal lace等）教導氧化鍅及氧化铪的形成，铪 或锆首先被沈積穿過蒸鍍、濺鍍、或CVD，對於CVD而言f 先導化學物包括有四氣化铪或四氣化鍅及氫，氮氧化反應 係元成穿過直接暴露於N0或穿過氮的遠距電漿，接著氧化 反應。美國專利第5, 733, 66 1號（Ue等）教導混合氧化铪及/ 或氧化锆膜的形成，包含有有機羧酸鹽的陰離子及/或無 機含氧酸鹽，此混合氧化铪及氧化锆膜具有介於5 〇到丨〇 〇 〇 的相對介電常數質，係至少铪及鍅的單一氧化物的兩倍。 美國專利第5, 487, 918號（Akhtar)教導氧化铪的形成，係 藉由铪基板與六甲基二矽氧烷蒸氣 (hexamethyldisi loxane vapor)反應。美國專利第 5, 443, 686號（Jones等）教導CVD反應室的内壁預先塗佈一層薄的
495904 五、發明說明（4) 氧化給或氧化錯， 美國專利第5, 405, 在半導體元件的絕 (alkoxyfluorosil 405，796 號（Jones， 用，如一高介電常 容器中。美國專利 及氧化铪的形成在 化鈕。雖然金屬氧 導化學物，最後， 成氧化锆及氧化铪 係插入用於移除矽沈積的蝕刻氣體中。 8 05號（Homma等）教導氧化錯及氧化姶如 緣膜，暴露於一烷氧氟代矽甲烷 ane )条氣以減少水含量。美國專利第5， Jr)教導氧化錯在其他介電材料申的使 數介電質形成於使用於記憶體單元的電 第5」29 0, 60 9號（H〇ri ike等）教導氧化锆 半$體元件中作為一輔助介電層到五氧 化物沈積的方法為CVD，並沒有詳述先 進行習用藉由接著氧化的濺鍍金屬而形 、或藉由濺鍍金屬氧化靶極。 【發明目的】 c主要目的，係在於提供一種有效且極有製造 方法，係在積體電路元件的製造中形成高介電常數材 物作ίϊ:5另—個㈣’係在於提供-種形成金屬氧化 物作為:回；丨電常數材料之方法。 氯化：\明二另-個㈣，係在於提供-種形成混合金屬 Γ/:曰作為一高介電常數材料之方法。 化學氣物係在於提供-種用於氧化錄的 化學目丄係在於提供-種用於氧化給的 第9頁 五 、發明說明（5) 本發明之另一個目的 錯、氧化铪的化學氣相沈’係止在於提供-種用於混合氧化 本發明之另-個目的積之先導化學物。 給、氧化矽的化學氣相 係土在於提供-種用於混合氣化 根據本發明之目的，導化學物。 J中形成金屬氧化物高介一種在積體電路元件的製 ，，-金屬氧化層數層之新穎方法，係提供- :相沈積室中藉由先導化J::二基板上’其係在-化學 屬氣化層可包括有氧化仏;^人孔化劑氣體反應而得，金 金屬烧氧化物、金屬四巧：：錯，★導化學物可包括有 化物、金屬/5—二I同、全屬=、含有齒素的金屬四烷氧 屬乙酸趟、十入屬贶化万―二酮、金屬含氧酸、今 化且士 ^二孟屬烯類，金屬氧化層係被回火，以產生宓 二 貝體電路元件的製造中形成金屬氧化介電層： 件的制、告：據$發明之目❸，係達成-種在積體電‘元 新嚭^ 形成混合金屬氧化物—氧化矽高介電常數；之 積Ϊ!法’係提供-基板，-金屬氧化物-氧化4:; 學=I於基板上，其係在一化學氣相沈積室中藉由先導化 2與氧化劑氣體反應而得，金屬氧化物—氧化矽層 氧化铪~氧化矽、或氧化锆—氧化矽，先導化學物可 6有金屬四矽氧烷，金屬氧化層係被回火，以產生密化且 完成在積體電路元件的製造中形成金屬氧化物-氧化 電層。 ’ 【圖號對照說明】 10 基板
發明說明（6) 14 淺溝槽隔離 18 金屬氧化層 22 多晶矽層 26 側壁間隔子 3〇濃摻雜源極及汲極接合面 4 0 基板 44 第一多晶矽層 4 8 金屬氧化層 5 2 $ —多晶石夕層 5 6 絕緣層結構 5 2 第一多晶石夕層 6 0 側壁間隔子 6 4 閘極電極 【較佳實施例說明】 氣化二$ 3 1揭露一種在積體電路元件的製造中形成金屬 個較佳實二二金屬氧化物—氧化矽介電層，本發明中有兩 嫌，孰=:，係應用於典型M0S電晶體及DRAM單元的結 :改變；ΐΪί之人士應瞭解地是各種在形式上及細節上 者離本發明之精神與範嘴下為之。 元件的橫剖面圖：：二圖顯示-局部完成積體電路 單晶石夕的半導體基：或：基；:基板10最好包括有如 (SOI)或矽上誌餘 1者基板10可包括有矽上絕緣層 貝 、或鍺化矽（SiGe)，淺溝槽隔離 495904 五、發明說明（7) (STI)區14係形成於基板10中’以定義出積體電路元件的 ，動f二或者，使用一矽的區域性氧化（l〇c〇s)*形成的 %軋化區可使用於代替S T I區1 4。 = 實施例特別重要的地方&，沈積金屬氧 化層18復接於基板10上，現在參閱第2 一 18沈積覆接於基板1〇上，俜僅用一作風〆 ^ ^ 程，在此實施例中，金屬；二8 =相沈積(CVD)製 θ ^入 蜀虱化層18將形成用於完成M0S電 日日體閘極；|電質的高介電常數材料。 金屬^化層1 8不是包括有氧化铪就是包括锆， 在其他的實施例中’金屬氧化物、、户并 一rvn 一由#丄人+沈積覆接於基板上，係 -CVD至中猎由έ有金屬的先導化學物與 結果的金屬氧化層18均勻地覆莫習用姑莊、^ ^ 土萝雲认> ^，古 用技藝濺鍍或PVD製程 未“的南洙覓比率面，如下概述，幾 物可使用於本發明的方法中，且 ：的先寺化子 屬氧化層於種種基板材料之上。本方法可使用於沈積金 氧化铪或氧化鍅可於本方法使用一先導化與 積，包括有任何下列的形式：金屬烷氧化物、J有鹵；的 酸、全屬乙醢醆人屈丘、’屬化万—二酮、金屬含氧 酉夂至屬乙S夂鹽、或金屬烯類，於其中，每個、、曰人 屬成份不是包括有铪就是包括有·，例如，四二： 為一個氧化姶的CVD沈積之先導化學物， 疋孔化釔作 作為-個氧化錯的CVD沈積之先導化學物本’乙酸錯 尤其疋，金屬烧氧化物依下列反库 物·· 卩幻汉應式而沈積金屬氧化 第12頁
m(〇R)4 + o2^mo2+co2 + h2o ί:美l為君Γ(給)或計(錯），且其"為-院基组群、或-CVD室V/V 或芳香基組群的結合，在製程中，在 於反靡Λ :Λ物與氧化劑反應’氧化劑最好為如顯示 體。…^ 、氧氣，或者，臭氧或氫氣可使用為氧化劑氣 通$，金屬烷氧化物為液體，係可使從容器到CVD設 備的傳輸更為容易，一傳輸氣體，諸如氮、氬、戋氦，可 使用於稀釋且流動金屬烧氧化物到反應室，然@，低壓及 加熱均會產生蒸發作用。 可使用於金屬氧化物沈積的金屬烷氧化物，包括有下 列化合物（其中Μ 為Hf 或Zr) : M(OCH3)4、M(OC3H7)4、 M(0(CH2)3CH3)4、M(OC(CH3)3)4、M(OCH2CH2CH(CH3)2)4、 M(OCH2C(CH3)3)4、M(QCH(CH3)C3H7)4、M(QC(CH3)2C2H5)4、 m(och(ch3)c(ch3)3)4、m(oc(ch3)2(c3h7))4、m(och(c3h7)2) 4、m(oc(c2h5)3)4、m(oc(ch3)(c2h5)(ch(ch3)2))4、m(oc2h5) 4、m(och(ch3)2)4、m(och(ch3)ch2ch3)4、m(0(ch2)4ch3)4、 m(och2ch(ch3)ch2ch3)4、m(och(c2h5)2)4、m(och(ch3)ch(ch 3)2)4 、m(〇ch(ch3)c4h9)4 、m(oc(ch3)(c2h5)2)4 、m(oc(ch3)2 ch(ch3)2)4、m(och(ch(ch3)2)2)4、m(oc(ch3)2c(ch3)3)4、 m(oc6h5)4。 除了 Hf(OCH3)4及Zr(OCH3)4之外，這些金屬烧氧化物的 沸點於0.1 mmHg(毫米汞柱）下約從70°C到3 0 0 °C，Hf(OCH 3)4及Zr(0CH3)4兩者承受在28 0 QC到290 °C之間的昇華及常
第13頁 495904 五、發明說明（9) 壓’ Hf(0CH3)4及Zr(0CH3)4最好為金屬烷氧化先導化學 含有鹵素的金屬烷氧化物可使用為 ： 先導化學物，除了烧基及芳香基組群混合函素原子;;積^ 些先導化學物與上述烷氧化物相類似，這些先導化》 括有但不侷限於，m(〇CH2Cf3)4、M(0CH(CF3)2)4、及 勿包 M(0CaH3)2CC^)4，再一次，氧化錯或氧化铪係藉由這些 導化學物與氧化劑氣體反應而被形成，該氧化劑氣體 氧氣或臭氧。 ％
金屬A -二酮先導化學物係為m(rc〇chc〇r)4的形式， 其中R係為烷基組群、或芳香基組群、或一烷基組群或 香基組群的結合，典型的反應式為： M(RC0CHC0R)4+02 ~>M02 + C02 + H20 其中’Μ為Hf(铪）或Zr(錯）’在一cvj)室中，一個如氧氣 臭氧的氧化劑與金屬A -二酮先導化學物，以在基板上开/ 成金屬氧化物，金屬沒-二酮先導化學物的例子係為金屬 乙醯丙酮或M(CH3C0CHC0CH3)4。
金屬氟化/5 -二酮先導化學物亦可在CVD室中與氧氣反 應’以形成金屬氧化物’金屬就化β —二_先導化學物係 為M(RCOCHCOR)4的形式，其中R係為包含有氟的烷基組群 或芳香基組群’金屬氟化P -二酮的例子為hexaf lu〇r〇 2, 4-pentanedionate 或M(CF3C0CHC0CF3)4，於一個群係被 氟化而弟^一組群未被氟化處’混合的氣化万—二顚]亦可使 用作為一先導化學物，例如，可使用金屬三氣乙醯丙酮、 或M(CF3C0CHC0CF3)4。
第14頁 495904 五、發明說明（ίο) 金屬含氧酸先導化學物可在CVD室中沈積金屬氧化 物，一金屬含氧酸係為M〇(A)的形式，其中a為酸的共輛 驗，金屬含氡酸係與氧氣或臭氧反應，以在基板上形成金 屬氧化物，金屬含氧酸的例子包括有M〇(CH3C〇〇)2、Μ〇π 2、及M0(CF3S03)2。 金屬乙酸鹽，如乙酸給（Hf(CH3C00)4)及乙酸鍅 (Zr(CH3C00)4)，可作為一金屬氧化沈積的先導化學物，在 CVD至中金屬乙酸鹽與氧氣或臭氧反應，以在基板上沈積 金屬氧化物。 稀 氧化物 最後’在CVD室中金屬烯類先導化學物可使用於沈積 金屬氧化物於基板上’㈣配位基包括有但不侷 二稀及環辛二婦金屬稀類’係、可與氧氣反應，以沈積金屬 在本發明弟一個f施你丨ίΛ Μ &私β Θ A杜田k、 例的所有上述先導化學物中，氧 一 ί 1I /尤積於一低壓化學氣相沈積（lpcvd)或
^5〇V Jr " V^iAPa 1 ^ ^ ^ ^30 °C 到d L之間，較佳傳輪翕舻 力為係在。·!毫托到二=糸為，、氬、或氛，較佳壓 。(：到6 5 0。(3之間，^# 間’較佳晶片溫度係為在100 L到bbU。之間，較佳傳輸氣體 5, 0 0 0 seem之間，軔社& /L ★ L動羊係在100 seem到 1 0, 0 0 0 seem之間，較土佳乳背彳/1體流動率係在50 sccm到 到5 0, 0 0 0 seem之間。 氣體流動率係在1，0 0 0 seem 在金屬氧化層1 8的化學 係被回火，以產生密化，二、/L積之後，金屬氧化層1 8 …’ 70成在積體電路元件製造中金
五、發明說明（11) 屬氧化層1 8的形成，回火可進行於一爐管、或快速加熱退 火（RTA)設備中，此回火最好進行於氧氣或臭氧中，晶圓 溫度最好在2 0 0 °C到9 0 0。(：之間，回火壓力最好在1 〇托到 7 6 0托之間’氧化劑氣體流動率最好在1 〇 s c c m到1，〇 〇 〇 seem之間° 本發明第一個實施例之方法所沈積的金屬氧化層丨8較 佳厚度係在2 0埃到1 5 0埃之間，藉由此方法而形成的氧化 铪，具有一個在2 0到4 0之間的介電常數，氧化鍅具有一個 在1 5到3 0之間的介電常數，比較下，二氧化矽具有一 3. 9的介電常數。 ^ 現在參閱第3圖，接著完成金屬氧化層丨8，然後就完 成MOSFET，例如，一多晶矽層22係被沈積覆接於金屬氧化 層18上，多晶矽層係被圖案化，以形成M〇SFET元件的閘 極j形成側壁間隔子於多晶矽層閘極22上之前，汲極^ 區係被植入，植入濃摻雜源極及汲極接合面3〇，以^ MOSFET元件，金屬氧化層18形成一高介電常數絕緣J於 晶矽層2 2及基板1 〇之間，金屬氧化層丨8可形成較二氧化矽 厚，而產生一個具有較大Idsat的⑽別以元件，因此，辦 靠性及效能。 曰 參閱第4圖，係顯示本發明第一個較佳實施例一 個應用，顯單元，且更特別的是，一金屬氧化声 48係使用於早兀電容器及電晶體中，纟單元電容器二 係被蝕刻到基板40中，第一多晶矽層“係沈積於‘ 槽中’且形成嫌’包括有氧化給或氧化錯的金屬】氧： 495904 五、發明說明（12) '------- 藉由第一個實施例之方法而沈積，以排列於溝槽 :板二ί於底部！ίΐΐ外，金屬氧化層48係沈積覆接於 ί=ί二 !的間極絕緣層，且形成-絕緣層 結構56及頂板52，而完成電 Λ 壁間隔子60係形成於議電日日^構…閑極電極64及側 ㈤控制DRAM單元，在此設計曰中曰^，DRAM電晶體間極64及 化層48可用於DRAM元件的電 二新顆的優點是，金屬乳 本發明第一個實施例之元及電晶體單元。 寬比率溝槽代表-個益孔別有利於此例子，高深 或PVD，由於本發明的新穎=積化^難« ’纟使用錢 於沈積金屬氧化層48而不會：生化/:，；，程可使用 案化金屬氧化層48，然後沈積二J'路二步驟’圖 一單元電容器的頂板，全屬巧各=一夕日日矽層52，以提供 元的較大單元電容，因此辦:^48容許產生-個DRAM單 本發明第二個實施例二：：留，尺寸。 氧化矽層（M0 Si〇 ) '、 f ;種此合金屬氧化物- 較佳的先導;匕學:2)企的形成，在-化學氣相沈積室中藉由 2 0之間的介電常韋 八 固用於氧化鍅-氧化矽在5到 之間的介電㊁：及-個用於氧化給-氧切在10卿 學物：i: i i: 物-氧化矽(叫-叫)的較佳先導化 烧基組U;f(〇SlR)4，其中㈣铪或錯，且R為-M(〇sm4+o2u1〇2+c〇2+H2〇 ^反應式為：
第17頁 495904 五、發明說明（13) 金屬四矽氧烷先導化學物包括有但不侷限於下例組 群，包括有：M(OSi(CH3)3)4、M(0Si(CH2CH3)3)4、 M(〇Si(CH3)2CH2CH3)4、M(0Si(CH3)2((CH2)2CH3))4、 M(〇Si(CH3)2(CH(CH3)2)4、M(0SiCH3(CH2CH3)2)4，除了 ^(〇81((^3)3)4及訐（03:1((：113)3)4之外，這些金屬四矽氧烷 的彿點於0·1 mmHg(毫米汞柱）下約從，
Hf (OSi (CH3)3)4及Zr(OSi (CH3)3)4係為第二個實施例的較佳 先導化學物，且可承受在135 χ：到丨4〇 t之間的昇華。 混合氧化铪-氧化矽或氧化锆-氧化矽層最好於一低壓 化學氣相沈積（LPCVD)室或一常壓化學氣相沈積（apcvd)室 中所形成，較佳的溫度係在30 °C到25(TC之間，較佳傳輸 氣體係為氮、氬、或氦，較佳壓力為係在〇 · i毫托到7 6 〇托 之間’較佳晶片溫度係為在1〇〇 t：到6 5 0之間，較佳傳輸 氣體流動率係在1 0 0 s c c m到5，0 0 0 s c c m之間，較佳氧化, 氣體為氧氣或臭氧，較佳氧化劑氣體流動率係在5〇 see/ 到1 0, 0 0 0 seem之間，較佳稀釋氣體流動率係在i，〇〇〇 seem 到50， 000 seem之間。 在混合金屬氧化物-氧化矽的CVD沈積之後，然後、卜 一回火，以壓縮混合金屬氧化物—氧化矽，回火可進一進行 一爐管、或RTA室中，且進行於氧氣或臭氧中，較佳:於 晶圓溫度最好在20 0 °C到1，〇〇〇 t之間，較佳回火乂壓回曰火 在1 0托到7 6 0托之間，氧化劑氣體流動率最好在丨〇 最好 1，0 0 0 seem之間，此混合金屬氧化物—氧化秒係藉由SCcn^J 法而沈積到達一個在1 0到1 0 0埃的厚度。 此方
五、發明說明（14) 弟二個實施例可應用 圖的dram，因此一言I ♦、，弟圖到第3圖的M0SFET或第4 18或48可有用於口1)「7製;程\常。數混合金屬氧化物—氧化矽層 值得注意的是，使用# 、 學物的金屬氧化物或混合：屬$::二個實施例的先導化 在於各種膜基板上，例如金ft，物—氧化矽沈積，可存 -氧切膜因此可沈積、H化物或混合金屬氧化物 矽、金屬、金屬4外从, 虱化矽、二氧化矽、氮氧化 鹽及其他的之上，此卜除了氧化鈐或氧化鍅）、金屬矽酸 氧化矽的沈積作又已，金屬氧化物及混合金屬氧化物-如限於mosfet“dram電容器。 造中形成二；；::屈本發明提供-種在半導體元件製 -個實施例揭氧化物且極有製造性之製程，第 铪及氧化錯的CVD沈浐，、，及新穎的先^化學物，係用於氧化 施例揭露一個等級u貝’而措由與氧化劑反應，第二個實 錯及混合氧Li /導化學物，係』於混合氧化铪-氧化 應，在每化德VD沈積，而藉由與氧化劑反 電質，CVD的均^ 進行一個回火以壓縮金屬氧化物介 達到。 =2 / L積優點因此在金屬氧化物沈積製程而 明，= 參考其較佳實施例而被特別地表示並說 上的改變人士應瞭解地是各種在形式上及細節 又』在不@離本發明之精神與範疇下為之。
495904 圖式簡單說明 根據本發明之方法的特徵與優點將由下列配合附圖的 說明而更清楚地被瞭解，包括有： 第1圖到第3圖係為概要地橫剖面圖，係代表本發明應 用於M0SFET的結構中。 第4圖係為概要地橫剖面圖，係代表本發明應用於 DRAM的結構中。
第20頁

Claims (1)

  1. 4分5904 <7ςτ> 索號 90111246 曰 修正 六、申請專利範圍 1 · 一種在積 之方法， 提供一基 沈積一金 沈積室 其中該 化物、 金屬氟 金屬烯 回火該金 路元件 氧化物 2 ·如申請專 物包括有 氧化給、 乙酸鹽、 3 ·如申請專 物包括有 4 ·如申請專 物包括有 氧化鍅、 乙酸鹽、 5 ·如申請專 括有下列 體電路 係包括 板； 屬氧化 中藉由 先導化 含有鹵 化 -二 類；及 屬氧化 的製造 包括有 利範圍 下列的 铪 /3 -二 及铪烯 利範圍 氧化锆 利範圍 酮 元件製造中形成一金屬氧化物介電層 有步驟： 層覆接於該基板上，係在一化學氣相 一先導化學物與一氧化劑氣體反應， 學物包括有下列組群之一 ··金屬烷氧 素的金屬烧氧化物、金屬/5 -二酮、 二_、金屬含氧酸、金屬乙酸鹽、及 物層，以產生密化且完成在該積體電 中形成該金屬氧化物介電層；該金屬 氧化铪。 第1項所述之方法，其中該先導化學 組群之一：烷氧化铪、含有齒素的烷 铪敗化/3 -二酮、铪含氧酸、铪 類 第1項所述之方法，其中該金屬氧化 第3項所述之方法，其中該先導化學 下列的組群之一：烷氧化鍅、含有鹵素的烷 結冷-二0¾、錯氟化yS -二酮、錯含氧酸、錯 及锆烯類。 利範圍第1項所述之方法，其中該氧化劑包 組群之一：氧氣、臭氧、及氫。
    第21頁 ---stl_MU246 ~ /、申清專利範圍 6 .如申請專利範圍第1頊所述之方f 行於下列的組群之一：氧氣及臭氧 7 .如申請專利範圍第1項所述之方法 有下列組群之一：石夕、氮化矽、二 、金屬、金屬氧化物、及金屬矽酸 8·一種在積體電路元件製造中形成一 之方法’係包括有步驟： 提供一基板； 修正 ，其中該回火係進 0 ，其中該基板包括 氧化矽、氮氧化矽 〇 金屬氧化物介電層 况積 金屬氧化層覆接於該基板 沈積室中藉由一先導化學物盥 其中該金屬氧化物包括有/、 氧化锆，且其中該先導 ._ ^ u今化學物 •、元乳化給、含有南素 铪氟化石〜二酮、铪烷乳 燒氧化錯、含有齒素4酸4 亂化/3 -二_、锆含氧氣化 及 畋、鍅2 10 11 回、金屬氧化物層，以 路元件的製造中形成該全t f .::請專利範圍第8項所述：= 括有下列組群之一：氧氣 方 請專利範圍第8項；迷^ 仃於下列的組群之一：氣=之方 •如申請專利範圍第8項所2及臭 ’係在一化學氣相 氧化劑氣體反應， 群之一：氧化铪及 括有下列組群之一 給、給/3 -二S同、 ^酸鹽、給烯類、 、結/3 -二酉同、錯 I鹽、及錯稀類； 且完成在該積體電 物介電層。 ，其中該氧化劑包 及氫。 ，其中該回火係進 〇 ’其中该基板包括
    495904 _____案號90111246__年 月 曰 修正__ 六、申請專利範圍 有下列組群之一：矽、氮化矽、二氧化矽、氮氧化 矽、金屬、金屬氧化物、及金屬矽酸鹽。 · —種在積體電路元件製造中形成一金屬氧化物-氧化 矽介電層之方法，係包括有步驟： 提供一基板； 沈積一金屬氧化物-氧化$夕層覆接於該基板上，係在 一化學氣相沈積室中藉由一先導化學物與一氧化劑 氣體反應，其中該先導化學物包括有金屬四矽氧烷 :及 回火該金屬氧化物-氧化矽層，以產生密化且完成在 該積體電路元件的製造中形成該金屬氧化物-氧化 矽介電層；該金屬氧化物-氧化矽包括有氧化铪-氧 化碎。 1 3 ·如申請專利範圍第1 2項所述之方法，其中該先導化學 物包括有下列組群之一：Hf(OSi(CH3)3)4、Hf(OSi(CH 2CH3)3)4、Hf(〇Si(CH3)2CH2CH3)4、Hf(OSi(CH3)2((CH2)2 CH3))4、Hf(OSi(CH3)2(CH(CH3)2)4、及Hf(0SiCH3(CH2 CH3)2)4。 1 4 ·如申請專利範圍第1 2項所述之方法，其中該金屬氧化 物-氧化矽包括有氧化鍅-氧化矽。 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項所述之方法，其中該先導化學 物包括有下列組群之一 ·· Zr(0Si(CH3)3)4、Zr(OSi(CH 2CH3)3)4 ^ Zr(〇Si(CH3)2CH2CH3)4 ^ Zr (OS i ( CH3 )2 ( (CH2 )2 CH3))4、Zr(OSi(CH3)2(CH(CH3)2)4、及Zr(OSiCH3(CH2
    第23頁 495904 _案號 90111246_年月日__ 六、申請專利範圍 ch3)2)4。 1 6 ·如申請專利範圍第1 2項所述之方法，其中該氧化劑包 括有下列組群之一：氧氣及臭氧。 · 1 7 ·如申請專利範圍第1 2項所述之方法，其中該回火係進 - 行於下列的組群之一：氧氣及臭氧。 - 1 8 ·如申請專利範圍第1 2項所述之方法，其中該基板包括 有下列組群之一：矽、氮化矽、二氧化矽、氮氧化矽 、金屬、金屬氧化物、及金屬石夕酸鹽。
    第24頁
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