[發明專利]一種半導體器件制備方法

在審

• 申請號: 202210189807.9
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114628233A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 羅慶;王淵;姜鵬飛;劉明
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/336;H01L49/02;C23C14/08;C23C14/34
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 馬苗苗

1.一種半導體器件制備方法，其特征在于，所述半導體器件包括鐵電薄膜層，所述方法包括：

在靶材位置設置二氧化鉿靶材和二氧化鋯靶材；

對所述二氧化鉿靶材和所述二氧化鋯靶材同時進行濺射，得到所述鐵電薄膜層。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述二氧化鉿靶材的純度和所述二氧化鋯靶材的純度均至少為99％。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對二氧化鉿靶材和二氧化鋯靶材進行濺射，包括：

在通入氬氣、氧氣和氮氣的過程中，對所述二氧化鉿靶材和所述二氧化鋯靶材進行濺射；其中，氬氣的通入速率范圍是10～50標準毫升每分鐘，氧氣的通入速率范圍是0～10標準毫升每分鐘，氮氣的通入速率范圍是0～10標準毫升每分鐘。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述鐵電薄膜層的厚度范圍是3～70納米。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，當所述半導體器件為鐵電電容器時，所述方法還包括：

在電容器襯底層上依次形成第一電極、所述鐵電薄膜層和第二電極，得到所述鐵電電容器。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一電極和所述第二電極的制作材料為氮化鈦、鎢、氮化鉭、高導硅、銥、釕、二氧化釕、鉑和鈀中至少一種材料。

7.如權利要求5任一所述的方法，其特征在于，制備所述第一電極和/或所述第二電極的方法包括：

在束流電壓為700～900伏、束流為40～60毫安、加速電壓為150～170伏、氣體為氬氣和氮氣的狀態下，對氮化鈦靶材進行濺射，得到電極層，其中，氬氣的流速為7～9標準毫升每分鐘，氮氣的流速為4～6標準毫升每分鐘。

8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，當所述半導體器件為鐵電場效應晶體管時，所述方法還包括：

在晶體管襯底層上依次制備柵極介電層、所述鐵電薄膜層和柵電極，得到所述鐵電場效應晶體管；

其中，所述晶體管襯底層包括源極區域和漏極區域，所述柵極介電層位于所述源極區域和所述漏極區域之間。

9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述柵極介電層的厚度范圍是1～3納米。

10.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述柵極介電層的制作材料的介電常數范圍是3.9～25。