本發(fā)明關(guān)于一種用于半導(dǎo)體裝置的電極的形成方法，特別是一種能夠改善特性的用于半導(dǎo)體裝置的電極的形成方法以及用于半導(dǎo)體裝置的電極。

背景技術(shù)：

1、為了改善如反和閘快閃(nand?flash)的半導(dǎo)體裝置的電氣特性，需要降低電極的電阻。

2、在形成半導(dǎo)體裝置的電極時(shí)，可以使用將包含金屬的前體噴射并沉積在基板上的形成方法。

3、同時(shí)，用于形成電極的前體包含碳(c)、氧(o)以及氫(h)中的至少一種配位基。然而，這些配位基作為雜質(zhì)而增加了電極的電阻，且因此，具有使半導(dǎo)體裝置的電氣特性劣化的缺陷。

4、此外，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，高速且整合度高的半導(dǎo)體裝置正快速地進(jìn)展，且因此，增加了對(duì)圖案的微型化以及圖案尺寸的高精確度的需求。然而，半導(dǎo)體裝置的電極的膜質(zhì)量的特性可以依據(jù)底膜以及頂膜而劣化，這可能影響半導(dǎo)體裝置的運(yùn)作。因此，近年，通過制造三維結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置來改善半導(dǎo)體裝置的運(yùn)作的研究和發(fā)展已被持續(xù)進(jìn)行。

5、在此制程期間，構(gòu)成半導(dǎo)體裝置的硅膜或含硅膜以及電極在圖案化或平坦化制程期間會(huì)曝露于蝕刻氣體。蝕刻氣體可以為包含鹵族元素的氣體。如氟(f)或氯(cl的代表性鹵族元素)可以與硅膜或含硅膜的表面進(jìn)行反應(yīng)。當(dāng)硅膜或含硅膜曝露于沉積氣體時(shí)可能會(huì)被蝕刻。在硅膜或含硅膜上形成絕緣膜、介電膜或金屬膜時(shí)，當(dāng)用于沉積前述薄膜的氣體包含如氟或氯的鹵族元素時(shí)，作為底膜的硅膜或含硅膜在形成薄膜的制程中可能會(huì)被如氟或氯的鹵族元素不經(jīng)意地蝕刻。當(dāng)硅膜或含硅膜在沉積制程期間被包含在沉積氣體中的鹵族元素蝕刻時(shí)，經(jīng)蝕刻的硅膜或含硅膜的表面會(huì)被損壞且膜的表面會(huì)變的不均勻。形成在具有不均勻表面的底膜上的頂膜可以在與底膜的接口具有缺陷，并且該不均勻表面可以負(fù)面地影響頂膜的形成。

6、為了防止在沉積制程期間對(duì)底膜產(chǎn)生損壞，可以形成阻障膜(barrier?film)以在不直接于硅膜或含硅膜上形成沉積膜的情況下防止對(duì)底膜的損壞。當(dāng)沉積膜將被作為半導(dǎo)體裝置的電極時(shí)，氮化鈦(tin)膜可以作為阻障膜形成在硅膜或含硅膜上。

7、作為阻障膜的氮化鈦膜會(huì)防止在電極(作為之后將形成的金屬膜)形成時(shí)所產(chǎn)生的鹵族元素?fù)p壞作為底膜的硅膜或含硅膜，然而，用于形成氮化鈦膜的反應(yīng)氣體可能也包含鹵族元素。舉例來說，四氯化鈦(ticl4)通常被使用于形成氮化鈦膜。因此，氮化鈦膜(作為形成在硅膜或含硅膜與電極之間的阻障膜)在形成制程期間可能損壞作為底膜的硅膜或含硅膜，且因此硅膜或含硅膜的表面可以變得不均勻。當(dāng)電極形成在作為阻障膜的氮化鈦膜上時(shí)，氮化鈦膜可以被包含在形成電極的沉積氣體中的鹵族元素?fù)p壞。即使減少對(duì)作為底膜的硅膜或含硅膜的損壞，作為阻障膜的氮化鈦膜本身仍可能被損壞，導(dǎo)致氮化鈦膜中將產(chǎn)生裂痕或氮化鈦膜本身?yè)p壞。

8、(相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn))

9、韓國(guó)授權(quán)專利no.10-0942958

10、韓國(guó)專利申請(qǐng)公開no.10-2011-0001487

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、技術(shù)問題

2、本發(fā)明提供了一種能夠降低電極的電阻的用于半導(dǎo)體裝置的電極的形成方法。

3、本發(fā)明還提供了一種能夠去除雜質(zhì)的用于半導(dǎo)體裝置的電極的形成方法。

4、本發(fā)明還提供了一種用于半導(dǎo)體裝置的電極的形成方法以及用于半導(dǎo)體裝置的電極，用于減少在形成電極的制程中對(duì)底膜產(chǎn)生的損壞。

5、技術(shù)方案

6、根據(jù)示例性實(shí)施例，用于半導(dǎo)體裝置的電極的形成方法包括制備基板、將包含低電阻金屬元素的前體噴射至基板上以及通過將包含氫(h)或氧(o)的氣體噴射至基板上來形成低電阻金屬薄膜層。

7、可以多次依次進(jìn)行噴射前體以及形成低電阻金屬薄膜層。

8、電極的形成方法還可以包括在噴射前體之后，將基板曝露于第一等離子體以去除吸附在基板上的雜質(zhì)以及在形成低電阻金屬薄膜層之后，將低電阻金屬薄膜層曝露于第二等離子體以去除雜質(zhì)，并且可以多次依次進(jìn)行噴射前體、曝露于第一等離子體以及曝露于第二等離子體。

9、低電阻金屬元素可以包含鉬(mo)、釕(ru)和銅(cu)中的至少一者。

10、第一等離子體可以由含氫(h)等離子體或含氧(o)等離子體形成。

11、第二等離子體可以由含氫(h)等離子體或含氧(o)等離子體形成。

12、電極的形成方法還可以包括在基板上形成氮化鈦(tin)薄膜層，形成tin薄膜層可以包括在基板上噴射含鈦(ti)原料以及在基板上噴射含氮(n)氣體，并且可以多次依次進(jìn)行噴射包含低電阻金屬元素的前體、形成低電阻金屬薄膜層以及形成tin薄膜層。

13、在制備基板時(shí)，可以制備頂面形成有tin薄膜層的基板。

14、根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施例，用于半導(dǎo)體裝置的電極的形成方法包括制備基板、通過噴射包含第一低電阻金屬元素的原料并且噴射包含氫(h)或氧(o)的氣體來形成第一低電阻金屬薄膜層，以及通過噴射包含第二低電阻金屬元素的原料并且噴射包含氫(h)或氧(o)的氣體來形成第二低電阻金屬薄膜層，并且多次依次進(jìn)行形成第一低電阻金屬薄膜層以及形成第二低電阻金屬薄膜層。

15、第一低電阻金屬元素和第二低電阻金屬元素可以包含鉬(mo)、釕(ru)和銅(cu)中的至少一者。

16、第一低電阻金屬元素和第二低電阻金屬元素可以包含相同的金屬元素。

17、第一低電阻金屬元素和第二低電阻金屬元素中的至少一者可以包含鉬(mo)、釕(ru)和銅(cu)中的兩個(gè)以上。

18、電極的形成方法還可以包括通過噴射含鈦(ti)原料并且噴射含氮(n)反應(yīng)來物來形成tin薄膜層，并且可以依次且重復(fù)地進(jìn)行形成第一低電阻金屬薄膜層、形成第二低電阻金屬薄膜層以及形成tin薄膜層。

19、在制備基板時(shí)，可以制備頂面形成有tin薄膜層的基板。

20、根據(jù)再另一個(gè)示例性實(shí)施例，用于半導(dǎo)體裝置的電極的形成方法包括制備基板、將包含低電阻金屬元素的液態(tài)前體噴射至基板上，以及通過將包含氫(h)或氧(o)的氣體噴射至基板上來形成低電阻金屬薄膜層。

21、可以多次依次進(jìn)行噴射前體以及形成低電阻金屬薄膜層。

22、低電阻金屬元素可以包含鉬(mo)、釕(ru)和銅(cu)中的至少一者。

23、根據(jù)又另一個(gè)示例性實(shí)施例，用于半導(dǎo)體裝置的電極的形成方法包括在硅膜或含硅膜上形成釕膜或含釕膜，以及在釕膜或含釕膜上形成含鎢膜。

24、釕膜或含釕膜的厚度可以形成為含鎢膜的厚度的50％以下。

25、釕膜或含釕膜可以形成為約5埃至的厚度。

26、通過原子層沉積方法可以形成釕膜或含釕膜。

27、釕膜或含釕膜可以由含釕有機(jī)原料形成。

28、含鎢膜可以由鹵化鎢氣體形成。

29、電極可以為內(nèi)存裝置的電極、字線、位線、晶體管的電極、氮化鎵(gan)半導(dǎo)體的電極以及砷化鎵(gaas)半導(dǎo)體的電極中的任一者。

30、電極的形成方法還可以包括在形成釕膜或含釕膜之前，從硅膜或含硅膜的表面去除氧化物或雜質(zhì)。

31、根據(jù)又再另一個(gè)示例性實(shí)施例，用于半導(dǎo)體裝置的電極包括硅膜或含硅膜、形成在硅膜或含硅膜上的釕膜或含釕膜以及形成在釕膜或含釕膜上的含鎢膜。

32、釕膜或含釕膜的厚度可以形成為含鎢膜的厚度的50％以下。

33、釕膜或含釕膜可以形成為約至的厚度。

34、可以通過原子層沉積方法形成釕膜或含釕膜。

35、釕膜或含釕膜可以由含釕有機(jī)原料形成。

36、含鎢膜可以由鹵化鎢氣體形成。

37、電極可以為內(nèi)存裝置的電極、字線、位線以及晶體管的電極中的任一者。

38、有益效果

39、根據(jù)示例性實(shí)施例，還原氣體在噴射包含低電阻金屬元素的前體之后被噴射。此外，在噴射還原氣體之前和之后產(chǎn)生氫等離子體或氧等離子體。

40、因此，可以提供一種去除了從包含低電阻金屬元素的前體衍生而來的配位基雜質(zhì)的電極。因此，可以提供具有低電阻的電極。

41、再者，根據(jù)示例性實(shí)施例，可以形成阻障膜以及電極以減少底膜的損壞。