초록

강한 강유전성 특성들을 보유하는 산화하프늄의 박막들을 증착하는 방법들이 설명된다.하프늄 전구체, 퍼지 가스, 제1 산화제, 및 퍼지 가스에 대한 기판의 순차적 노출을 포함하는 제1 프로세스 사이클에서, 산화하프늄 단층이 형성된다.하프늄 전구체, 퍼지 가스, 도펀트 전구체, 퍼지 가스, 제2 산화제, 및 퍼지 가스에 대한 기판의 순차적 노출을 포함하는 제2 프로세스 사이클에서, 도핑된 산화하프늄 단층이 형성된다.산화하프늄의 박막들이 또한 설명된다.

대표청구항 ▼

도핑된 산화하프늄 막을 증착하는 방법으로서,제1 증착 사이클 ― 상기 제1 증착 사이클은,하프늄 함유 단층(monolayer)을 증착하기 위해 처리 챔버에서 기판을 하프늄 전구체에 노출시키는 단계,상기 처리 챔버에서 상기 하프늄 전구체를 퍼징하는 단계,산화하프늄 단층을 형성하기 위해 상기 하프늄 함유 단층과 반응하도록 상기 기판을 제1 산화제에 노출시키는 단계, 및상기 처리 챔버에서 상기 제1 산화제를 퍼징하는 단계를 포함함 ―;제2 증착 사이클 ― 상기 제2 증착 사이클은,상기 산화하프늄 단층 상에 제2 하프늄 함유 단층을 증착하

도핑된 산화하프늄 막을 증착하는 방법으로서,제1 증착 사이클 ― 상기 제1 증착 사이클은,하프늄 함유 단층(monolayer)을 증착하기 위해 처리 챔버에서 기판을 하프늄 전구체에 노출시키는 단계,상기 처리 챔버에서 상기 하프늄 전구체를 퍼징하는 단계,산화하프늄 단층을 형성하기 위해 상기 하프늄 함유 단층과 반응하도록 상기 기판을 제1 산화제에 노출시키는 단계, 및상기 처리 챔버에서 상기 제1 산화제를 퍼징하는 단계를 포함함 ―;제2 증착 사이클 ― 상기 제2 증착 사이클은,상기 산화하프늄 단층 상에 제2 하프늄 함유 단층을 증착하기 위해 처리 챔버에서 상기 기판을 하프늄 전구체에 노출시키는 단계,상기 처리 챔버에서 상기 하프늄 전구체를 퍼징하는 단계,상기 제2 하프늄 함유 단층을 갖는 상기 기판 상에 도펀트 함유 층을 증착하기 위해 상기 기판을 도펀트 전구체에 노출시키는 단계,상기 처리 챔버에서 상기 도펀트 전구체를 퍼징하는 단계,도핑된 산화하프늄 막을 상기 기판 상에 형성하기 위해 상기 하프늄 함유 단층 및 상기 도펀트 함유 층과 반응하도록 상기 기판을 제2 산화제에 노출시키는 단계, 및상기 처리 챔버에서 상기 제2 산화제를 퍼징하는 단계를 포함함 ―; 및0.5 nm 내지 10 nm의 두께를 갖고 150개 이하의 총 단층을 갖는 도핑된 산화하프늄 막을 형성하기 위해, 상기 제1 증착 사이클 또는 상기 제2 증착 사이클 중 하나 이상을 반복하는 단계를 포함하고,각각의 단층에서 도펀트 농도가 변경되는, 도핑된 산화하프늄 막을 증착하는 방법.