[发明专利]沉积材料及形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，更具体地，涉及沉积材料及形成方法。

背景技术

介电材料已被用于半导体制造领域中以实现多种目的。它们能够被用于将一个区与另一个区电隔离。另外，可以采用被选择的用于介电材料的具体材料来帮助微调半导体芯片内的电磁场，从而可以获得多种部件。

在一个实例中，可以通过制造被电容器介电材料分开的第一电容器电极和第二电容器电极来形成电容器。当施加电流时，这种电容器介电材料允许第一电容器电极和第二电容器电极容纳电荷。这允许被采用的电容器临时存储所需电荷。

然而，随着半导体器件变得越来越小，可能出现关于介电层的问题。具体来说，当半导体制造从40nm工艺节点急速冲过28nm工艺节点时，当前的形成这些介电层的方法对被要求满足当今竞争环境中期望的性能和制造规范的任务是完全不够的。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种用于制造半导体器件的方法，所述方法包括：

向沉积腔室引入第一前体并持续第一时间；

在引入所述第一前体之后，向所述沉积腔室引入第一清除气体并持续第二时间，其中所述第二时间大于所述第一时间；

在引入所述第一清除气体之后，向所述沉积腔室引入第二前体并持续第三时间，其中所述第三时间大于或等于所述第一时间；以及

在引入所述第二前体之后向所述沉积腔室引入第二清除气体并持续第四时间。

在一可选实施例中，所述第四时间大于所述第三时间。

在一可选实施例中，所述第二时间和所述第四时间的第一总和大于所述第一时间和所述第三时间的第二总和。

在一可选实施例中，所述第二前体含有氧。

在一可选实施例中，所述方法进一步包括：向所述沉积腔室引入所述第一前体并持续第五时间，在向所述沉积腔室引入所述第二清除气体之后进行向所述沉积腔室引入所述第一前体并持续第五时间的步骤；向所述沉积腔室引入第三清除气体并持续第六时间，所述第六时间小于所述第二时间；向所述沉积腔室引入所述第二前体并持续第七时间，所述第七时间小于所述第三时间；以及向所述沉积腔室引入所述第四清除气体并持续第八时间，所述第八时间小于所述第四时间。

在一可选实施例中，所述第五时间、所述第六时间、所述第七时间、和所述第八时间全都彼此相等。

在一可选实施例中，引入的所述第一前体包含锆。

在一可选实施例中，所述方法进一步包括在引入第二清除气体之后形成DRAM电容器顶板。

根据本发明的另一方面，还提供了一种用于制造半导体器件的方法，所述方法包括：

执行第一循环以形成介电材料的第一单层，所述第一循环包括：

使衬底的表面与第一前体反应并持续第一时间周期以形成第一前体表面；

从所述第一前体表面清除所述第一前体并持续第二时间，其中，所述第二时间周期大于所述第一时间周期；

用第二前体氧化所述第一前体表面以形成所述介电材料的所述第一单层，氧化所述第一前体表面持续第三时间周期，其中，所述第三时间周期大于或等于所述第一时间周期；以及

从所述介电材料的所述第一单层清除所述第二前体并持续第四时间周期，其中，所述第四时间周期大于所述第三时间周期；以及

在执行所述第一循环之后执行第二循环以形成所述介电材料的第二单层。

在一可选实施例中，所述第一前体包含锆。

在一可选实施例中，所述第二循环进一步包括：使所述介电材料的所述第一单层的表面与所述第一前体反应并持续第五时间周期以形成第二前体表面；从所述第二前体表面清除所述第一前体并持续第六时间周期，其中，所述第六时间周期小于所述第二时间周期；用所述第二前体氧化所述第二前体表面以形成所述介电材料的第二单层，氧化所述第二前体表面持续第七时间周期，所述第七时间周期小于所述第三时间周期；以及从所述第二单层清除所述第二前体并持续第八时间周期，其中，所述第八时间周期小于所述第四时间周期。

在一可选实施例中，所述方法进一步包括执行第三循环以形成所述介电材料的第三单层，所述执行第三循环发生在所述执行第二循环之后，所述第三循环与所述第一循环相同。

在一可选实施例中，所述方法进一步包括在所述第二单层上方形成DRAM顶部电容器极板。

在一可选实施例中，所述方法进一步包括在所述第二单层上方形成电容器顶板。