[發明專利]一種氧化物介質的原子層沉積方法

無效

• 申請號: 201310667554.2
• 申請日: 2013-12-10
• 公開（公告）號: CN103668108A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 孫兵;劉洪剛;趙威;王盛凱;常虎東
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: C23C16/40
• 分類號: C23C16/40;C23C16/455
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種氧化物介質的原子層沉積方法，其特征在于，該方法是利用原子層沉積系統進行氧化物介質的制備，包括：

步驟1：設定原子層沉積系統生長參數；

步驟2：向原子層沉積系統反應腔體中通入金屬前驅體源脈沖，緊接著用高純氮氣清洗，沖掉反應副產物和殘留的金屬前驅體源；

步驟3：向原子層沉積系統反應腔體中通入水脈沖，緊接著用高純氮氣清洗，沖掉反應副產物和殘留的水；

步驟4：向原子層沉積系統反應腔體中通入原位處理氣體脈沖，緊接著用高純氮氣清洗，沖掉反應副產物和殘留的原位處理氣體；

步驟5：依次重復進行步驟2、步驟3和步驟4，獲得高介電常數的氧化物介質薄膜。

2.根據權利要求1所述的氧化物介質的原子層沉積方法，其特征在于，所述步驟1中，所述原子層沉積系統的反應腔溫度為20攝氏度-500攝氏度，反應腔壓力為0.5毫巴-10毫巴。

3.根據權利要求1所述的氧化物介質的原子層沉積方法，其特征在于，所述步驟2中，所述金屬前驅體源是三甲基鋁(Al(CH₃)₃)、四(乙基甲基氨基)鉿(Hf[N(CH₃)(C₂H₅)]₄)、四(二乙基氨基)鉿(Hf[N(CH₃)₂]₄)、四(二乙基氨基)鉿(Hf[N(C₂H₅)₂]₄)、四叔丁醇鉿(Hf[O-C(CH₃)₃]₄)、三(N，N’-二異丙基-amd)釔(Y(ⁱPr₂amd)₃)、三(N，N’-二異丙基甲脒)鑭(La(ⁱPr₂fmd)₃)和二甲基鈹(Be(CH₃)₂)、四氯化鈦(TiCl₄)、二乙基鋅((C₂H₅)₂Zn)中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的氧化物介質的原子層沉積方法，其特征在于，所述步驟2中，所述金屬前驅體源的溫度為15攝氏度-300攝氏度，所述金屬前軀體源的脈沖時間為1毫秒-60秒，所述高純氮氣的純度為99.999％及以上，所述高純氮氣的流量為10sccm-1000sccm，所述高純氮氣的清洗時間為10毫秒-120秒。

5.根據權利要求1所述的高介電常數氧化物的制備方法，其特征在于，所述步驟3中，所述水脈沖的脈沖時間為1毫秒-60秒；所述高純氮氣的純度為99.999％及以上，所述高純氮氣的流量為10sccm-1000sccm，所述高純氮氣的清洗時間為10毫秒-120秒。

6.根據權利要求1所述的氧化物介質的原子層沉積方法，其特征在于，所述步驟4中，所述原位處理氣體的流量在0sccm-1000sccm之間，所述原位處理氣體脈沖的脈沖時間為1毫秒-10分鐘。

7.根據權利要求1所述的氧化物介質的原子層沉積方法，其特征在于，所述步驟4中，所述高純氮氣的流量為10sccm-1000sccm，所述高純氮氣的清洗時間為10毫秒-120秒。

8.根據權利要求1所述的氧化物介質的原子層沉積方法，其特征在于，所述步驟4中，所述原位處理氣體是氧氣、氮氣、氨氣、氫氣、笑氣中的一種或多種混合氣體。

9.根據權利要求1所述的氧化物介質的原子層沉積方法，其特征在于，所述步驟5中，所述氧化物介質是三氧化二鋁、二氧化鉿、三氧化二鑭、三氧化二釔、氧化鈹、二氧化鈦、氧化鋅的一種或多種組合。