[發(fā)明專(zhuān)利]一種熱原子層沉積技術(shù)ALD生長(zhǎng)CoSix

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011077350.X
• 申請(qǐng)日: 2020-10-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112281138A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張羽翔;姚川;李會(huì);張時(shí)星;呂春杰;梁曉雪;莫美娟;湛亞琴;劉娜;王恒
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 許昌學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): C23C16/42
• 分類(lèi)號(hào): C23C16/42;C23C16/455
• 代理公司: 北京化育知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11833
• 代理人: 涂琪順

1.一種熱原子層沉積技術(shù)ALD生長(zhǎng)CoSi_x薄膜的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：將半導(dǎo)體襯底置于反應(yīng)腔中，在真空且載氣存在的條件下，以脈沖形式向反應(yīng)腔中通入氣相Co源進(jìn)行沉積，得到沉積有Co源的襯底；

步驟二：向反應(yīng)腔中充入惰性氣體對(duì)沉積有Co源的襯底進(jìn)行吹掃；

步驟三：在載氣存在的條件下，以脈沖形式向反應(yīng)腔通入硅源，所述硅源為氣相硅源，與沉積在襯底上的Co源進(jìn)行單原子反應(yīng)，得到納米CoSi_x薄膜；

步驟四：得到納米CoSi_x薄膜向反應(yīng)腔中充入惰性氣體進(jìn)行吹掃，完成一個(gè)ALD生長(zhǎng)循環(huán)；

步驟五：重復(fù)步驟一至步驟四的操作1～3000次，即可得到生長(zhǎng)有不同厚度CoSi_x沉積層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱原子層沉積技術(shù)ALD生長(zhǎng)CoSi_x薄膜的方法，其特征在于，所述Co源為二(N,N’-二異丙基乙基脒)合鈷，其化學(xué)方程式為Co(iPr-amd)₂，所述硅源為SiH₄，Si₂H₆，Si₃H₈，Si₄H₁₀以及其它符合Si_xH_2x+2比例的硅烷中的一種或一種以上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱原子層沉積技術(shù)ALD生長(zhǎng)CoSi_x薄膜的方法，其特征在于，所述氣相Co源是由Co源加熱氣化得到的，所述Co源加熱的溫度為40～200℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱原子層沉積技術(shù)ALD生長(zhǎng)CoSi_x薄膜的方法，其特征在于，所述步驟一中以脈沖形式向反應(yīng)腔中通入氣相Co源的單個(gè)脈沖的持續(xù)時(shí)間為0.05～20s，沉積溫度為125～400℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱原子層沉積技術(shù)ALD生長(zhǎng)CoSi_x薄膜的方法，其特征在于，所述載氣的流量為10～200sccm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟二中對(duì)Co源的襯底進(jìn)行吹掃的時(shí)間為1～50s，其中惰性氣體流量為10～300mL/min，維持體系壓力為1.5×10³～8×10³Pa。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱原子層沉積技術(shù)ALD生長(zhǎng)CoSi_x薄膜的方法，其特征在于，所述惰性氣體為高純氮?dú)饣蚋呒儦鍤庵械囊环N或者一種以上。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱原子層沉積技術(shù)ALD生長(zhǎng)CoSi_x薄膜的方法，其特征在于，所述步驟三中以脈沖形式通入反應(yīng)腔的氣相硅源的單個(gè)脈沖的持續(xù)時(shí)間為0.01～20s，沉積溫度為125～400℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱原子層沉積技術(shù)ALD生長(zhǎng)CoSi_x薄膜的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體襯底包括硅、氧化硅、氮化硅、TaN和藍(lán)寶石中的一種或幾種。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱原子層沉積技術(shù)ALD生長(zhǎng)CoSi_x薄膜的方法，其特征在于，所述硅源若為氣態(tài)硅源直接作為氣相硅源使用，若為非氣態(tài)硅源則需進(jìn)行加熱，其加熱的溫度為25～150℃。