公开(公告)号：US06590251B2

公开(公告)日：2003-07-08

申请号：US09911313

申请日：2001-07-23

申请人： Sang-bom Kang ,  Hyun-seok Lim ,  Yung-sook Chae ,  In-sang Jeon ,  Gil-heyun Choi

发明人： Sang-bom Kang ,  Hyun-seok Lim ,  Yung-sook Chae ,  In-sang Jeon ,  Gil-heyun Choi

IPC分类号： H01L27108

CPC分类号： C23C16/34 ,  C23C16/45529 ,  C23C16/45531 ,  H01L21/28562 ,  H01L21/76843 ,  H01L21/76846 ,  H01L21/76856 ,  H01L21/7687 ,  H01L28/75

摘要： Semiconductor films include insulating films including contact holes in semiconductor substrates, capacitors comprising lower electrodes formed on conductive material films in the contact holes, high dielectric films formed on the lower electrodes and upper electrodes formed on the high dielectric films, and barrier metal layers positioned between conductive materials in the contact holes and the lower electrodes, the barrier metal layers including metal layers formed in A-B-N structures in which a plurality of atomic layers are stacked by alternatively depositing reactive metal (A), an amorphous combination element (B) for preventing crystallization of the reactive metal (A) and nitrogen (N). The composition ratios of the barrier metal layers are determined by the number of depositions of the atomic layers.

摘要翻译： 半导体膜包括在半导体衬底中包括接触孔的绝缘膜，包括形成在接触孔中的导电材料膜上的下电极的电容器，形成在下电极上的高电介质膜和形成在高电介质膜上的上电极，以及位于 接触孔和下电极中的导电材料，阻挡金属层包括通过交替沉积反应性金属（A）而堆叠多个原子层的ABN结构中形成的金属层，用于防止结晶的非晶态组合元件（B） 的反应性金属（A）和氮（N）。 阻挡金属层的组成比由原子层的沉积数确定。

公开(公告)号：US06287965B1

公开(公告)日：2001-09-11

申请号：US09511598

申请日：2000-02-23

申请人： Sang-bom Kang ,  Hyun-seok Lim ,  Yung-sook Chae ,  In-sang Jeon ,  Gil-heyun Choi

发明人： Sang-bom Kang ,  Hyun-seok Lim ,  Yung-sook Chae ,  In-sang Jeon ,  Gil-heyun Choi

IPC分类号： H01L2144

CPC分类号： H01L21/7687 ,  C23C16/34 ,  C23C16/45529 ,  H01L21/28562 ,  H01L21/76843 ,  H01L21/76846 ,  H01L21/76849 ,  H01L21/76865 ,  H01L28/75

摘要： A method of forming a metal layer having excellent thermal and oxidation resistant characteristics using atomic layer deposition is provided. The metal layer includes a reactive metal (A), an element (B) for the amorphous combination between the reactive metal (A) and nitrogen (N), and nitrogen (N). The reactive metal (A) may be titanium (Ti), tantalum (Ta), tungsten (W), zirconium (Zr), hafnium (Hf), molybdenum (Mo) or niobium (Nb). The amorphous combination element (B) may be aluminum (Al), silicon (Si) or boron (B). The metal layer is formed by alternately injecting pulsed source gases for the elements (A, B and N) into a chamber according to atomic layer deposition to thereby alternately stack atomic layers. Accordingly, the composition ratio of a nitrogen compound (A—B—N) of the metal layer can be desirably adjusted just by appropriately determining the number of injection pulses of each source gas. According to the composition ratio, a desirable electrical conductivity and resistance of the metal layer can be accurately obtained. The atomic layers are individually deposited, thereby realizing excellent step coverage even in a complex and compact region. A metal layer formed by atomic layer deposition can be employed as a barrier metal layer, a lower electrode or an upper electrode in a semiconductor device.

摘要翻译： 提供了使用原子层沉积形成具有优异的耐热和抗氧化特性的金属层的方法。 金属层包括反应性金属（A），用于反应性金属（A）和氮（N）之间的无定形组合的元素（B）和氮（N））。 反应性金属（A）可以是钛（Ti），钽（Ta），钨（W），锆（Zr），铪（Hf），钼（Mo）或铌（Nb）。 无定形组合元件（B）可以是铝（Al），硅（Si）或硼（B）。 通过根据原子层沉积将元件（A，B和N）的脉冲源气体交替地注入到室中来形成金属层，从而交替堆叠原子层。 因此，通过适当确定各源气体的喷射脉冲数，可以适当地调整金属层的氮化合物（A-B-N）的组成比。 根据组成比，可以准确地获得金属层所需的导电性和电阻。 原子层分别沉积，即使在复杂和紧凑的区域中也能实现优异的阶梯覆盖。 通过原子层沉积形成的金属层可以用作半导体器件中的阻挡金属层，下电极或上电极。