公开(公告)号：US08564095B2

公开(公告)日：2013-10-22

申请号：US13021910

申请日：2011-02-07

申请人： Tsai-Yu Huang ,  Vishwanath Bhat ,  Vassil Antonov ,  Chun-I Hsieh ,  Chris Carlson

发明人： Tsai-Yu Huang ,  Vishwanath Bhat ,  Vassil Antonov ,  Chun-I Hsieh ,  Chris Carlson

IPC分类号： H01L21/02

CPC分类号： H01L27/10855 ,  H01G4/20 ,  H01L21/02186 ,  H01L21/02192 ,  H01L21/02244 ,  H01L27/108 ,  H01L27/10852 ,  H01L28/40 ,  H01L28/55 ,  H01L28/60 ,  H01L28/90

摘要： Methods of forming a capacitor including forming at least one aperture in a support material, forming a titanium nitride material within the at least one aperture, forming a ruthenium material within the at least one aperture over the titanium nitride material, and forming a first conductive material over the ruthenium material within the at least one aperture. The support material may then be removed and the titanium nitride material may be oxidized to form a titanium dioxide material. A second conductive material may then be formed over an outer surface of the titanium dioxide material. Capacitors, semiconductor devices and methods of forming a semiconductor device including the capacitors are also disclosed.

摘要翻译： 形成电容器的方法包括在支撑材料中形成至少一个孔，在所述至少一个孔内形成氮化钛材料，在所述氮化钛材料的所述至少一个孔内形成钌材料，以及形成第一导电材料 在该至少一个孔内的钌材料上。 然后可以移除支撑材料，并且氮化钛材料可被氧化以形成二氧化钛材料。 然后可以在二氧化钛材料的外表面上形成第二导电材料。 还公开了电容器，半导体器件和形成包括电容器的半导体器件的方法。

公开(公告)号：US20120199944A1

公开(公告)日：2012-08-09

申请号：US13021910

申请日：2011-02-07

申请人： Tsai-Yu Huang ,  Vishwanath Bhat ,  Vassil Antonov ,  Chun-I Hsieh ,  Chris Carlson

发明人： Tsai-Yu Huang ,  Vishwanath Bhat ,  Vassil Antonov ,  Chun-I Hsieh ,  Chris Carlson

IPC分类号： H01L29/92 ,  H01G4/20 ,  H01G4/00 ,  H01L21/02

CPC分类号： H01L27/10855 ,  H01G4/20 ,  H01L21/02186 ,  H01L21/02192 ,  H01L21/02244 ,  H01L27/108 ,  H01L27/10852 ,  H01L28/40 ,  H01L28/55 ,  H01L28/60 ,  H01L28/90

摘要： Methods of forming a capacitor including forming at least one aperture in a support material, forming a titanium nitride material within the at least one aperture, forming a ruthenium material within the at least one aperture over the titanium nitride material, and forming a first conductive material over the ruthenium material within the at least one aperture. The support material may then be removed and the titanium nitride material may be oxidized to form a titanium dioxide material. A second conductive material may then be formed over an outer surface of the titanium dioxide material. Capacitors, semiconductor devices and methods of forming a semiconductor device including the capacitors are also disclosed.

摘要翻译： 形成电容器的方法包括在支撑材料中形成至少一个孔，在所述至少一个孔内形成氮化钛材料，在所述氮化钛材料的所述至少一个孔内形成钌材料，以及形成第一导电材料 在该至少一个孔内的钌材料上。 然后可以移除支撑材料，并且氮化钛材料可被氧化以形成二氧化钛材料。 然后可以在二氧化钛材料的外表面上形成第二导电材料。 还公开了电容器，半导体器件和形成包括电容器的半导体器件的方法。

公开(公告)号：US08518486B2

公开(公告)日：2013-08-27

申请号：US12778893

申请日：2010-05-12

申请人： Nik Mirin ,  Tsai-Yu Huang ,  Vishwanath Bhat ,  Chris Carlson ,  Vassil Antonov

发明人： Nik Mirin ,  Tsai-Yu Huang ,  Vishwanath Bhat ,  Chris Carlson ,  Vassil Antonov

IPC分类号： C23C16/00

CPC分类号： H01L21/02186 ,  C01G23/04 ,  C23C16/405 ,  C23C16/45534 ,  H01G4/085 ,  H01G4/1227 ,  H01G4/33 ,  H01L21/02233 ,  H01L21/02244 ,  H01L21/28556 ,  H01L21/32051 ,  H01L23/367 ,  H01L23/3735 ,  H01L23/3736 ,  H01L27/10808 ,  H01L27/1085 ,  H01L27/10852 ,  H01L28/40 ,  H01L28/60 ,  H01L2924/0002 ,  H05K1/0203 ,  Y10T428/24802 ,  Y10T428/24975 ,  H01L2924/00

摘要： Some embodiments include methods of forming rutile-type titanium oxide. A monolayer of titanium nitride may be formed. The monolayer of titanium nitride may then be oxidized at a temperature less than or equal to about 550° C. to convert it into a monolayer of rutile-type titanium oxide. Some embodiments include methods of forming capacitors that have rutile-type titanium oxide dielectric, and that have at least one electrode comprising titanium nitride. Some embodiments include thermally conductive stacks that contain titanium nitride and rutile-type titanium oxide, and some embodiments include methods of forming such stacks.

摘要翻译： 一些实施方案包括形成金红石型氧化钛的方法。 可以形成单层的氮化钛。 然后氮化钛单层可以在小于或等于约550℃的温度下被氧化，以将其转化为金红石型氧化钛的单层。 一些实施方案包括形成具有金红石型氧化钛电介质的电容器并且具有至少一个包含氮化钛的电极的方法。 一些实施方案包括含有氮化钛和金红石型氧化钛的导热叠层，并且一些实施方案包括形成这种叠层的方法。

公开(公告)号：US20110279979A1

公开(公告)日：2011-11-17

申请号：US12778893

申请日：2010-05-12

申请人： Nik Mirin ,  Tsai-Yu Huang ,  Vishwanath Bhat ,  Chris Carlson ,  Vassil Antonov

发明人： Nik Mirin ,  Tsai-Yu Huang ,  Vishwanath Bhat ,  Chris Carlson ,  Vassil Antonov

IPC分类号： H05K7/20 ,  H01L21/46 ,  H01G4/00 ,  C23C16/40 ,  C23C16/44

CPC分类号： H01L21/02186 ,  C01G23/04 ,  C23C16/405 ,  C23C16/45534 ,  H01G4/085 ,  H01G4/1227 ,  H01G4/33 ,  H01L21/02233 ,  H01L21/02244 ,  H01L21/28556 ,  H01L21/32051 ,  H01L23/367 ,  H01L23/3735 ,  H01L23/3736 ,  H01L27/10808 ,  H01L27/1085 ,  H01L27/10852 ,  H01L28/40 ,  H01L28/60 ,  H01L2924/0002 ,  H05K1/0203 ,  Y10T428/24802 ,  Y10T428/24975 ,  H01L2924/00

摘要： Some embodiments include methods of forming rutile-type titanium oxide. A monolayer of titanium nitride may be formed. The monolayer of titanium nitride may then be oxidized at a temperature less than or equal to about 550° C. to convert it into a monolayer of rutile-type titanium oxide. Some embodiments include methods of forming capacitors that have rutile-type titanium oxide dielectric, and that have at least one electrode comprising titanium nitride. Some embodiments include thermally conductive stacks that contain titanium nitride and rutile-type titanium oxide, and some embodiments include methods of forming such stacks.

摘要翻译： 一些实施方案包括形成金红石型氧化钛的方法。 可以形成单层的氮化钛。 然后氮化钛单层可以在小于或等于约550℃的温度下被氧化，以将其转化为金红石型氧化钛的单层。 一些实施方案包括形成具有金红石型氧化钛电介质的电容器并且具有至少一个包含氮化钛的电极的方法。 一些实施方案包括含有氮化钛和金红石型氧化钛的导热叠层，并且一些实施方案包括形成这种叠层的方法。

公开(公告)号：US08609553B2

公开(公告)日：2013-12-17

申请号：US13021895

申请日：2011-02-07

申请人： Tsai-Yu Huang ,  Vishwanath Bhat ,  Vassil Antonov ,  Chris Carlson

发明人： Tsai-Yu Huang ,  Vishwanath Bhat ,  Vassil Antonov ,  Chris Carlson

IPC分类号： H01L21/31

CPC分类号： H01L27/108 ,  H01L21/02186 ,  H01L21/0228 ,  H01L21/02304 ,  H01L21/321 ,  H01L28/40

摘要： Methods of forming rutile titanium dioxide. The method comprises exposing a transition metal (such as V, Cr, W, Mn, Ru, Os, Rh, Ir, Pt, Ge, Sn, or Pb) to oxygen gas (O2) to oxidize the transition metal. Rutile titanium dioxide is formed over the oxidized transition metal. The rutile titanium dioxide is formed by atomic layer deposition by introducing a gaseous titanium halide precursor and water to the oxidized transition metal. Methods of forming semiconductor structures having rutile titanium dioxide are also disclosed.

摘要翻译： 形成金红石二氧化钛的方法。 该方法包括将过渡金属（例如V，Cr，W，Mn，Ru，Os，Rh，Ir，Pt，Ge，Sn或Pb）暴露于氧气（O 2）以氧化过渡金属。 在氧化过渡金属上形成金红石二氧化钛。 金红石型二氧化钛是通过将氧化钛前体和水引入到氧化过渡金属中而通过原子层沉积形成的。 还公开了形成具有金红石型二氧化钛的半导体结构的方法。

公开(公告)号：US20120202356A1

公开(公告)日：2012-08-09

申请号：US13021895

申请日：2011-02-07

申请人： Tsai-Yu Huang ,  Vishwanath Bhat ,  Vassil Antonov ,  Chris Carlson

发明人： Tsai-Yu Huang ,  Vishwanath Bhat ,  Vassil Antonov ,  Chris Carlson

IPC分类号： H01L21/31 ,  C01G23/07

CPC分类号： H01L27/108 ,  H01L21/02186 ,  H01L21/0228 ,  H01L21/02304 ,  H01L21/321 ,  H01L28/40

摘要： Methods of forming rutile titanium dioxide. The method comprises exposing a transition metal (such as V, Cr, W, Mn, Ru, Os, Rh, Ir, Pt, Ge, Sn, or Pb) to oxygen gas (O2) to oxidize the transition metal. Rutile titanium dioxide is formed over the oxidized transition metal. The rutile titanium dioxide is formed by atomic layer deposition by introducing a gaseous titanium halide precursor and water to the oxidized transition metal. Methods of forming semiconductor structures having rutile titanium dioxide are also disclosed.

摘要翻译： 形成金红石二氧化钛的方法。 该方法包括将过渡金属（例如V，Cr，W，Mn，Ru，Os，Rh，Ir，Pt，Ge，Sn或Pb）暴露于氧气（O 2）以氧化过渡金属。 在氧化过渡金属上形成金红石二氧化钛。 金红石型二氧化钛是通过将氧化钛前体和水引入到氧化过渡金属中而通过原子层沉积形成的。 还公开了形成具有金红石型二氧化钛的半导体结构的方法。

公开(公告)号：US20130182367A1

公开(公告)日：2013-07-18

申请号：US13348761

申请日：2012-01-12

申请人： Chun I HSIEH ,  Vishwanath Bhat ,  Jennifer Sigman ,  Vassil Antonov ,  Wei Hui Hsu

发明人： Chun I HSIEH ,  Vishwanath Bhat ,  Jennifer Sigman ,  Vassil Antonov ,  Wei Hui Hsu

IPC分类号： H01G4/30 ,  C30B25/02 ,  B32B9/00

CPC分类号： H01L28/40 ,  H01L23/5223 ,  H01L28/65 ,  H01L2924/0002 ,  Y10T428/265 ,  H01L2924/00

摘要： A method for forming a stacking structure, including forming a ruthenium oxide layer over a substrate; forming a praseodymium oxide layer over the ruthenium oxide layer; and forming a titanium oxide layer over the praseodymium oxide layer; wherein the titanium oxide layer has a rutile phase with the existence of the praseodymium oxide layer underneath. The oxide layers are deposited by a plurality of atomic layer deposition cycles using ruthenium precursor, praseodymium precursor, titanium precursor, and ozone.

摘要翻译： 一种用于形成堆叠结构的方法，包括在衬底上形成氧化钌层; 在氧化钌层上形成氧化镨层; 以及在所述氧化镨层上形成氧化钛层; 其中所述氧化钛层具有在其下方存在氧化镨层的金红石相。 通过使用钌前体，镨前体，钛前体和臭氧的多个原子层沉积循环来沉积氧化物层。

公开(公告)号：US08659869B2

公开(公告)日：2014-02-25

申请号：US13348761

申请日：2012-01-12

申请人： Chun I Hsieh ,  Vishwanath Bhat ,  Jennifer Sigman ,  Vassil Antonov ,  Wei Hui Hsu

发明人： Chun I Hsieh ,  Vishwanath Bhat ,  Jennifer Sigman ,  Vassil Antonov ,  Wei Hui Hsu

IPC分类号： H01G4/30

CPC分类号： H01L28/40 ,  H01L23/5223 ,  H01L28/65 ,  H01L2924/0002 ,  Y10T428/265 ,  H01L2924/00

摘要： A method for forming a stacking structure, including forming a ruthenium oxide layer over a substrate; forming a praseodymium oxide layer over the ruthenium oxide layer; and forming a titanium oxide layer over the praseodymium oxide layer; wherein the titanium oxide layer has a rutile phase with the existence of the praseodymium oxide layer underneath. The oxide layers are deposited by a plurality of atomic layer deposition cycles using ruthenium precursor, praseodymium precursor, titanium precursor, and ozone.

摘要翻译： 一种用于形成堆叠结构的方法，包括在衬底上形成氧化钌层; 在氧化钌层上形成氧化镨层; 以及在所述氧化镨层上形成氧化钛层; 其中所述氧化钛层具有在其下方存在氧化镨层的金红石相。 通过使用钌前体，镨前体，钛前体和臭氧的多个原子层沉积循环来沉积氧化物层。

公开(公告)号：US08940388B2

公开(公告)日：2015-01-27

申请号：US13038605

申请日：2011-03-02

申请人： Vassil Antonov ,  Jennifer K. Sigman ,  Vishwanath Bhat ,  Matthew N. Rocklein ,  Bhaskar Srinivasan ,  Chris Carlson

发明人： Vassil Antonov ,  Jennifer K. Sigman ,  Vishwanath Bhat ,  Matthew N. Rocklein ,  Bhaskar Srinivasan ,  Chris Carlson

IPC分类号： B32B7/02 ,  H01G4/33 ,  H01G4/30 ,  H01G4/12

CPC分类号： H01L28/40 ,  H01G4/1209 ,  H01G4/1218 ,  H01G4/1236 ,  H01G4/1254 ,  H01G4/1272 ,  H01G4/306 ,  H01G4/33 ,  H01L21/02172 ,  H01L21/02356 ,  H01L21/225 ,  Y10T428/2495

摘要： Methods of forming an insulative element are described, including forming a first metal oxide material having a first dielectric constant, forming a second metal oxide material having a second dielectric constant different from the first, and heating at least portions of the structure to crystallize at least a portion of at least one of the first dielectric material and the second dielectric material. Methods of forming a capacitor are described, including forming a first electrode, forming a dielectric material with a first oxide and a second oxide over the first electrode, and forming a second electrode over the dielectric material. Structures including dielectric materials are also described.

摘要翻译： 描述了形成绝缘元件的方法，包括形成具有第一介电常数的第一金属氧化物材料，形成具有与第一介电常数不同的第二介电常数的第二金属氧化物材料，并加热该结构的至少部分至少结晶 第一电介质材料和第二电介质材料中的至少一个的一部分。 描述了形成电容器的方法，包括形成第一电极，在第一电极上形成具有第一氧化物和第二氧化物的介电材料，以及在电介质材料上形成第二电极。 还描述了包括电介质材料的结构。

公开(公告)号：US20120267757A1

公开(公告)日：2012-10-25

申请号：US13090277

申请日：2011-04-20

申请人： Vassil Antonov ,  Vishwanath Bhat ,  Chris Carlson

发明人： Vassil Antonov ,  Vishwanath Bhat ,  Chris Carlson

IPC分类号： H01L29/92 ,  H01L21/04

CPC分类号： H01L28/75 ,  H01L27/10844 ,  H01L28/65

摘要： A method for using a metal bilayer is disclosed. First, a bottom electrode is provided. Second, a dielectric layer which is disposed on and is in direct contact with the lower electrode is provided. Then, a metal bilayer which serves as a top electrode in a capacitor is provided. The metal bilayer is disposed on and is in direct contact with the dielectric layer. The metal bilayer consists of a noble metal in direct contact with the dielectric layer and a metal nitride in direct contact with the noble metal.

摘要翻译： 公开了一种使用金属双层的方法。 首先，设置底部电极。 第二，提供了设置在下电极上并与下电极直接接触的电介质层。 然后，提供用作电容器中的顶部电极的金属双层。 金属双层配置在电介质层上并与电介质层直接接触。 金属双层由与电介质层直接接触的贵金属和与贵金属直接接触的金属氮化物组成。