[發明專利]一種高介電系數鋯硅氧薄膜和制備方法及其應用

有效

• 申請號: 200810243410.3
• 申請日: 2008-12-24
• 公開（公告）號: CN101476104B
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 殷江;呂仕成;夏奕東;劉治國
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: C23C14/08
• 分類號: C23C14/08;C23C14/24;G11B9/06
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種高介電系數鋯硅氧薄膜的制備方法，其特征在于采用脈沖激光沉積方法，其制備步驟如下：

a)(ZrO₂)_x(SiO₂)_1-x陶瓷靶材(4)是用ZrO₂、SiO₂粉末混合固相燒結制備的；在將ZrO₂、SiO₂粉末均勻混合后，球磨，然后燒結，冷卻后制成(ZrO₂)_x(SiO₂)_1-x陶瓷靶材(4)，式中X值的范圍為0.2≤X≤0.9；

b)將(ZrO₂)_x(SiO₂)_1-x陶瓷靶材(4)固定在脈沖激光沉積制膜系統的靶臺(5)上，襯底(1)固定在襯底臺(8)上，他們都放置在脈沖激光沉積制膜系統的生長室(6)中；

c)用真空泵通過機械泵和分子泵的接口閥(7)將生長室(6)抽真空到1.0×10^-4Pa以下；

d)啟動準分子激光器(2)，使激光束通過聚焦透鏡(3)聚焦在(ZrO₂)_x(SiO₂)_1-x陶瓷靶材(4)上；

e)根據沉積速率以及所需薄膜厚度，確定沉積時間，在襯底(1)上沉積厚度為15-20nm厚的高介電系數鋯硅氧薄膜。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于在步驟a)中ZrO₂、SiO₂粉末以摩爾比x∶1-x均勻混合，球磨12-24小時，在1200-1500℃燒結3-6小時。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于在步驟b)中所述的襯底(1)為硅片。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于在步驟d)中所述的分子激光器(2)為KrF準分子激光器，波長248nm，脈寬度30ns，單脈沖能量300mJ，能量密度為2.0J/cm³。