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公開番号2025015539
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2024179922,2023031560
出願日2024-10-15,2019-01-28
発明の名称金属含有材料の高圧アニーリングプロセス
出願人アプライドマテリアルズインコーポレイテッド,APPLIED MATERIALS,INCORPORATED
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類H10D 30/67 20250101AFI20250123BHJP()
要約【課題】本開示は、TFT表示装置用途、半導体またはメモリ用途における金属含有層にアニーリングプロセスを実施する方法を提示する。
【解決手段】1つの例では、金属含有層を基板上に形成する方法は、処理チャンバ内の基板に酸素含有混合ガスを供給するステップであって、基板が、光学的に透明な基板に配置された金属含有層を含む、ステップと、酸素含有混合ガスを処理チャンバ内で約2バールから約50バールの間のプロセス圧力に維持するステップと、金属含有層を酸素含有混合ガスの存在下で熱アニールするステップとを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
金属含有層を基板上に形成する方法であって、
処理チャンバ内の基板に酸素含有混合ガスを供給するステップであって、前記基板が、光学的に透明な基板に配置された金属含有層を含む、ステップと、
前記酸素含有混合ガスを前記処理チャンバ内で２バールから５０バールの間のプロセス圧力に維持するステップと、
前記金属含有層を前記酸素含有混合ガスの存在下で熱アニールするステップとを含む、方法。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
前記酸素含有混合ガスを供給するステップがさらに、基板温度を４００℃未満に維持するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
酸素含有混合ガスが、Ｏ
3
ガス、Ｏ
2
ガス、Ｈ
2
Ｏ、Ｈ
2
Ｏ
2
、Ｎ
2
Ｏ、ＮＯ
2
、ＣＯ
2
、ＣＯ、空気、乾燥蒸気からなる群から選択された少なくとも１つの酸素含有ガスを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
酸素含有混合ガスが乾燥蒸気または空気を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記プロセス圧力が約５バールから１００バールの間である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記金属含有層が金属酸化物層である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
金属酸化物層が、ａ－ＩＧＺＯ（アモルファスインジウムガリウム亜鉛酸化物）、ドープされたＩＧＺＯ、ＩｎＧａＺｎＯＮ、ＺｎＯ、ＺｎＯＮ、ＺｎＳｎＯ、ＣｄＳｎＯ、ＧａＳｎＯ、ＴｉＳｎＯ、ＣｕＢＯ
2
、ＣｕＡｌＯ
2
、ＣｕＧａＯ
2
、ＳｒＣｕＯ、ＬａＣｕＯＳ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮおよびＩｎＧａＡｌＮからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記酸素含有混合ガスを供給するステップの前に、前記金属含有層にドーパントを注入するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記金属含有層に注入される前記ドーパントがインジウムまたはモリブデンを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記金属含有層に注入される前記ドーパントが前記金属含有層の結晶化度を高める、請求項９に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は一般に、ＴＦＴデバイス構造体、半導体、またはメモリ用途に利用できる膜スタックの金属含有層を形成する方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
表示デバイスは、テレビ、モニタ、携帯電話、ＭＰ３プレーヤ、電子ブックリーダ、および携帯情報端末（ＰＡＤ）などの広範囲の電子応用分野で広く使用されている。表示デバイスは一般に、液晶に電界を加えることによって所望の画像を生成するように設計され、この液晶は、２枚の基板間のギャップを埋めており、誘電場の強度を制御する異方性の誘電率を有する。基板を通過させる光の量を調整することによって、光強度および画像強度、画質および消費電力を効率的に制御することができる。
【０００３】
アクティブマトリクス液晶表示装置（ＡＭＬＣＤ）またはアクティブマトリクス有機発光ダイオード（ＡＭＯＬＥＤ）などの多種多様な表示デバイスが、タッチスクリーンパネルを利用する表示デバイスの光源として使用され得る。ＴＦＴデバイスの製造において、電子移動度が高く、漏洩電流が少なく、絶縁破壊電圧が高い電子デバイスが、光が通過するためのより大きい画素面積および回路の集積化を可能にして、その結果、より明るい表示装置、より高い総合電気効率、より速い応答時間、およびより高い解像度の表示装置が得られる。不純物を含む金属電極層のように、デバイス内に形成される材料層の膜品質が低いと、デバイスの電気性能が悪くなり、デバイスの実用寿命が短くなることが多い。それゆえに、ＴＦＴデバイス内に膜層を形成し集積する安定した確実な方法が、閾電圧シフトが少ない電子デバイスを製造する際に使用する、膜漏洩が少なく絶縁破壊電圧が高いデバイス構造体を提供するために非常に重要になっており、電子デバイスの総合性能の改善が望まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、デバイス電気性能およびデバイス安定性の改善をもたらすＴＦＴデバイスを製造するための、材料の改善が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、ＴＦＴ表示装置用途、半導体または抵抗ランダムアクセスメモリ（ＲｅＲＡＭ）における金属含有層にアニーリングプロセスを実施する方法を提示する。１つの例では、金属含有層を基板上に形成する方法は、処理チャンバ内の基板に酸素含有混合ガスを供給するステップであって、基板が、光学的に透明な基板に配置された金属含有層を含むステップと、酸素含有混合ガスを処理チャンバ内で２バールから５０バールの間のプロセス圧力に維持するステップと、金属含有層を酸素含有混合ガスの存在下で熱アニールするステップとを含む。
【０００６】
別の例では、基板上に配置された金属含有層の密度を高くする方法は、光学的に透明な基板上に配置された金属含有層を２バールより大きい圧力で熱処理するステップと、誘電体層を熱処理する間に基板温度を５００℃未満に維持するステップとを含む。
【０００７】
さらに別の例では、基板上に配置された金属含有層の密度を高くする方法は、基板上に金属含有層を形成するステップと、金属含有層にドーパントを注入するステップと、基板上の金属含有層を２バールよりも大きい圧力で、基板温度を５００℃未満に維持しながら熱処理するステップとを含む。
【０００８】
上述の、本発明の特徴が列挙された様式が詳細に理解できるように、上で簡潔に要約した本発明のより具体的な説明は、添付の図面にそのいくつかが示されている実施形態を参照することによって得られるであろう。しかし、本発明が、その他の同様に効果的な実施形態を認めることができるので、添付の図面は、本発明の典型的な実施形態を示すのみであり、したがって、本発明の範囲を限定するものとみなされるべきでないことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
いくつかの実施形態による、カセットが配置されている処理チャンバの簡略化前面断面図である。
図１の処理チャンバを組み込むことができるクラスタシステムの図である。
薄膜トランジスタデバイス構造の１つの例の断面図である。
薄膜トランジスタデバイス構造の別の例の断面図である。
いくつかの実施形態による、金属含有材料において実施されるアニーリングプロセスのフロー図である。
いくつかの実施形態による、図５の金属含有材料を熱アニールする順序の１つの実施形態を描写する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
理解しやすいように、可能な場合には同様のアニール条件による大気圧でのアニールなどの、各図に共通の同じ要素を指定するのに同じ参照数字が使用されている。１つの実施形態の要素および特徴は、別に詳述されていなくても他の実施形態に有利に組み込まれることが企図されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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