[發明專利]摻雜稀土金屬氧化物的復合介電材料及其制造方法

無效

• 申請號: 201010591461.2
• 申請日: 2010-12-09
• 公開（公告）號: CN102148238A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: 楊弘敦;馬書第;陳慶軒
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H01L29/51
• 分類號: H01L29/51;H01L21/28;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽

1.一種摻雜稀土金屬氧化物的復合介電材料，其特征在于：所述復合介電材料包含：

一基材及復數個納米粒子，其中所述基材包含二氧化硅，且所述納米粒子至少包含稀土金屬氧化物，其中所述納米粒子的粒徑介于2至10納米之間。

2.如權利要求1所述的復合介電材料，其特征在于：所述稀土金屬氧化物選自氧化鉺、氧化銪或其混合。

3.如權利要求1或2所述的復合介電材料，其特征在于：所述復合介電材料應用于一半導體晶圓的一介電層，其中所述晶圓具有一表面，所述介電層形成在所述晶圓的表面上，且所述介電層包含所述復合介電材料的稀土金屬氧化物:二氧化硅的玻璃復合物。

4.如權利要求3所述的復合介電材料，其特征在于：所述晶圓的表面上具有至少二電極層，所述介電層位于所述電極層之間。

5.如權利要求4所述的復合介電材料，其特征在于：所述晶圓的表面上具有數個電子元件，所述電子元件貫穿所述介電層，以連接所述至少二電極層。

6.一種摻雜稀土金屬氧化物的復合介電材料的制造方法，其特征在于：所述制造方法包含：

將四乙氧基硅烷及稀土金屬氯化物摻質混合成為一硅膠；以及對所述硅膠進行煅燒達到介于700至1000℃之間的預定煅燒溫度，以使所述硅膠轉變成稀土金屬氧化物:二氧化硅的玻璃復合物，因而形成含有稀土金屬氧化物納米粒子的一復合介電材料，其中所述納米粒子的粒徑介于2至10納米之間。

7.如權利要求6所述的制造方法，其特征在于：所述稀土金屬選自鉺、銪或其混合。

8.如權利要求6或7所述的制造方法，其特征在于：所述復合介電材料應用于一半導體晶圓的表面上，以形成一介電層，而使所述介電層內含有稀土金屬氧化物:二氧化硅的玻璃復合物。

9.如權利要求6所述的制造方法，其特征在于：所述稀土金屬氯化物在四乙氧基硅烷內的摻雜濃度介于0.1至1.0莫耳％之間。

10.如權利要求6或7所述的制造方法，其特征在于：所述稀土金屬氧化物納米粒子在所述二氧化硅的基材內的摻雜濃度介于0.1至1.0莫耳％之間。

11.如權利要求6所述的制造方法，其特征在于：在對所述硅膠進行煅燒前，先干燥四乙氧基硅烷及稀土金屬氯化物的硅膠。

12.如權利要求6或11所述的制造方法，其特征在于：在對所述硅膠進行煅燒時，四乙氧基硅烷及稀土金屬氯化物的硅膠是進行多階段煅燒，以形成稀土金屬氧化物納米粒子摻雜于二氧化硅基材內的復合物。