The invention discloses an atomic layer deposition method for an oxide medium, belonging to the field of semiconductor integration technology. Atomic layer deposition methods of the oxide dielectric body source will pass into the reaction chamber oxygen precursor atomic layer deposition, atomic layer deposition growth of oxide dielectric utilization, so as to obtain a high dielectric constant oxide dielectric thin film of high quality, the oxide medium can be one or more combinations of lanthanum and yttrium the base, and the base of hafnium beryllium base. Atomic layer deposition method of oxide medium provided by the invention, the growth process can be applied to the CMOS gate dielectric, leakage current can effectively reduce the gate dielectric, and improve the breakdown voltage of the gate dielectric, thereby improving the performance of CMOS devices.
【技术实现步骤摘要】
一种氧化物介质的原子层沉积方法
本专利技术涉及氧化物电介质的制备方法,尤其涉及一种氧化物介质的原子层沉积方法,属于半导体集成
技术介绍
半导体技术作为信息产业的核心和基础,是衡量一个国家科学技术进步和综合国力的重要标志。在过去的40多年中,硅基集成技术遵循摩尔定律通过缩小器件的特征尺寸来提高器件的工作速度、增加集成度以及降低成本,硅基CMOS器件的特征尺寸已经由微米尺度缩小到纳米尺度。然而当MOS器件的栅长缩小到90纳米以下,传统硅基CMOS集成技术开始面临来自物理与技术方面的双重挑战。二氧化硅已经不能满足当前半导体器件对电介质的要求,高介电常数氧化物作为栅介质材料在CMOS集成技术中获得了越来越多的应用。采用高迁移率沟道材料替代传统硅材料将是半导体集成技术在“后摩尔时代”的重要发展方向,其中锗与III-V族化合物半导体材料最有可能实现大规模应用,寻找适用于锗与III-V族化合物半导体材料的高介电常数氧化物也成为近期国内外研究热点。原子层沉积的方法具有均匀性高、表面覆盖好、自限制表面吸附反应及生长速度精确可控等优点,已经应用于当前CMOS技术栅介质的生长过程中。基于原子层沉积的方法,开发高性能高介电常数氧化物的沉积方法具有重要的应用前景。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术目的在于优化高介电常数氧化物的原子层沉积的生长条件和方式,从而提供一种氧化物介质的原子层沉积方法。(二)技术方案本专利技术提供一种氧化物介质的原子层沉积方法,利用原子层沉积系统进行所述氧化物介质的原子层沉积,该方法包括:S101:设定原子层沉积系统生长参数;S102:向 ...
【技术保护点】
一种氧化物介质的原子层沉积方法,利用原子层沉积系统进行所述氧化物介质的原子层沉积,其特征在于,该方法包括:S101:设定原子层沉积系统生长参数;S102:向原子层沉积系统反应腔体中通入氧化物介质的金属前驱体源脉冲后,用高纯氮气清洗,冲掉反应副产物和残留的金属前驱体源;S103:向原子层沉积系统反应腔体中通入水脉冲后,用高纯氮气清洗,冲掉反应副产物和残留的水;S104:向原子层沉积系统反应腔体中通入氧等离子体脉冲后,用高纯氮气清洗,冲掉反应副产物和残留的氧等离子体;S105:向原子层沉积系统反应腔体中通入水脉冲后,用高纯氮气清洗,冲掉反应副产物和残留的水;S106:向原子层沉积系统反应腔体中通入臭氧脉冲后,用高纯氮气清洗,冲掉反应副产物和残留的臭氧;S107:依次重复进行步骤S101~S106,获得高介电常数的氧化物介质薄膜。
【技术特征摘要】
1.一种氧化物介质的原子层沉积方法,利用原子层沉积系统进行所述氧化物介质的原子层沉积,其特征在于,该方法包括:S101:设定原子层沉积系统生长参数;S102:向原子层沉积系统反应腔体中通入氧化物介质的金属前驱体源脉冲后,用高纯氮气清洗,冲掉反应副产物和残留的金属前驱体源;S103:向原子层沉积系统反应腔体中通入水脉冲后,用高纯氮气清洗,冲掉反应副产物和残留的水;S104:向原子层沉积系统反应腔体中通入氧等离子体脉冲后,用高纯氮气清洗,冲掉反应副产物和残留的氧等离子体;S105:向原子层沉积系统反应腔体中通入水脉冲后,用高纯氮气清洗,冲掉反应副产物和残留的水;S106:向原子层沉积系统反应腔体中通入臭氧脉冲后,用高纯氮气清洗,冲掉反应副产物和残留的臭氧;S107:依次重复进行步骤S101~S106,获得高介电常数的氧化物介质薄膜。2.如权利要求1所述的氧化物介质的原子层沉积方法,其特征在于,所述氧化物介质的金属前驱体源是La(1Pr2fmd)3、Hf[N(CH3)(C2H5)]4、Hf[N(CH3)2]4、Hf[N(C2H5)2]4、Hf[O-C(CH3)3]4、Y(1Pr2amd)3和Be(CH3)2中的一种或多种。3.如权利要求1所述的氧化物介质的原子层沉积方法,其特征在于,步骤S101中,所述原子层沉积系统的反应腔温度为20-500摄氏度,反应腔压力为0.5-10毫巴,所述高纯氮气的流量为10-1000标准毫升每分钟。4.如权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙兵,刘洪刚,王盛凯,常虎东,苏玉玉,
申请(专利权)人:中国科学院微电子研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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