[發(fā)明專利]通過(guò)原子層沉積形成半導(dǎo)體材料的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110271991.3
• 申請(qǐng)日: 2011-09-14
• 公開（公告）號(hào): CN102446715A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C·J·維克霍溫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 硅絕緣體技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/205
• 分類號(hào): H01L21/205;C23C16/30;H01L33/00
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 丁香蘭;龐東成

1.一種沉積半導(dǎo)體材料的方法，所述方法包括：

使III族元素前體流過(guò)多個(gè)基本對(duì)齊的氣體柱中的第一氣體柱；

使V族元素前體流過(guò)所述多個(gè)基本對(duì)齊的氣體柱中的第二氣體柱；

引起襯底相對(duì)于所述多個(gè)基本對(duì)齊的氣體柱的移動(dòng)；和

將所述襯底的表面依次暴露于所述III族元素前體和所述V族元素前體，以形成III-V族半導(dǎo)體材料。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括：分解包含至少一種III族元素的氣體以產(chǎn)生所述III族元素前體。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，分解包含至少一種III族元素的氣體以產(chǎn)生所述III族元素前體的步驟包括：分解GaCl₃、InCl₃和AlCl₃中的至少一種以形成GaCl、InCl和AlCl中的至少一種以及含氯物種。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，分解GaCl₃、InCl₃和AlCl₃中的至少一種以形成GaCl、InCl和AlCl中的至少一種以及含氯物種的步驟包括：分解GaCl₃以形成GaCl和含氯物種。

5.如權(quán)利要求4所述的方法，所述方法還包括：將所述含氯物種與液態(tài)鎵反應(yīng)以形成另外的GaCl。

6.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述分解GaCl₃、InCl₃和AlCl₃中的至少一種以形成GaCl、InCl和AlCl中的至少一種以及含氯物種的步驟包括：分解GaCl₃、InCl₃和AlCl₃中的至少一種以形成GaCl、InCl和AlCl中的至少一種、以及氯化氫和氯氣中的至少一種。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括：通過(guò)將所述襯底的所述表面重復(fù)暴露于所述III族元素前體和所述V族元素前體來(lái)增加所述III-V族半導(dǎo)體材料的厚度。

8.如權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括：

使吹掃氣流過(guò)位于所述第一氣體柱與所述第二氣體柱之間的第三氣體柱；和

將所述襯底暴露于所述吹掃氣以從所述襯底的所述表面除去多余的III族元素前體和多余的V族元素前體。

9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述襯底的表面依次暴露于所述III族元素前體和所述V族元素前體的步驟包括：

將所述襯底的所述表面暴露于GaCl、InCl和AlCl中的至少一種以將鎵、銦和鋁中的至少一種吸收到所述襯底的所述表面；和

使吸收在所述襯底的所述表面上的鎵、銦和鋁中的至少一種暴露于氮、砷和磷中的至少一種。

10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述襯底的表面依次暴露于所述III族元素前體和所述V族元素前體以形成III-V族半導(dǎo)體材料的步驟包括：形成氮化鎵、氮化銦、氮化鋁、氮化銦鎵、砷化銦鎵、磷化銦鎵、氮化鋁鎵、砷化鋁鎵、磷化鋁鎵、氮化鋁銦鎵、砷化鋁銦鎵和磷化鋁銦鎵中的至少一種。

11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述襯底的表面依次暴露于所述III族元素前體和所述V族元素前體以形成III-V族半導(dǎo)體材料的步驟包括：形成厚度小于約1000nm的所述III-V族半導(dǎo)體材料。

12.如權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括：將所述襯底的表面依次暴露于另一種III族元素前體和另一種V族元素前體以在所述III-V族半導(dǎo)體材料上形成另一種III-V族半導(dǎo)體材料，所述另一種III-V族半導(dǎo)體材料具有與所述III-V族半導(dǎo)體材料不同的組成。