[发明专利]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

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求在韩国知识产权局于2011年4月28日提交的韩国专利申请No.10-2011-0040329和2012年3月20日提交的韩国专利申请No.10-2012-0028397的权益，将其公开内容全部引入本文作为参考。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明构思提供形成具有高的厚度均匀性的氧化物层的方法。

本发明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。

本发明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。

根据本发明构思的一方面，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1～4个碳原子的烷氧基、具有6～10个碳原子的芳氧基、具有1～5个碳原子的酯基、或者具有7～10个碳原子的芳基酯基。

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。

根据本发明构思的另一方面，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。