基于氧化铪的铁电材料的覆盖层制造技术

一种在衬底处理系统中形成铁电氧化铪(HfO

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于氧化铪的铁电材料的覆盖层相关申请的交叉引用本申请要求2018年4月2日提交的美国临时申请No.62/651,466的权益。以上引用的申请的全部公开内容通过引用合并于此。
本公开涉及用于处理衬底的方法，并且更具体地涉及用于减少基于氧化铪的铁电材料中的泄漏电流的方法。
技术介绍
这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开的背景的目的。当前指定的专利技术人的工作在其在此
技术介绍
部分以及在提交申请时不能确定为现有技术的说明的各方面中描述的范围内既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。在基于氧化铪(HfO2)的材料中铁电性能的发现振兴了对铁电存储器(FeRAM)的研究。常规的铁电材料，例如锆钛酸铅(PZT)，对于厚度低于50纳米(nm)没有足够的开关窗。因此，PZT不能用于特征尺寸小于50nm的设备。由于高矫顽场，HfO2的铁电开关迟滞低至6nm的厚度。HfO2也是3D存储器结构的理想选择。HfO2已在CMOS技术中广泛用作栅极电介质。在这些应用中，使用共形原子层沉积(ALD)沉积HfO2。因此，HfO2可能适合使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在衬底处理系统中形成铁电氧化铪(HfO

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180402 US 62/651,4661.一种在衬底处理系统中形成铁电氧化铪(HfO2)的方法，该方法包括：
在衬底上沉积HfO2层；
在所述HfO2层上沉积覆盖层；
使所述HfO2层和所述覆盖层退火以形成铁电铪HfO2；以及
选择性地蚀刻所述覆盖层以去除所述覆盖层而不去除所述HfO2层。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述覆盖层包括选自由氮化硅(SiN)、二氧化硅(SiO2)和氧化铝(Al2O3)组成的组中的材料。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述覆盖层不包含钛和钽中的任何一种。


4.根据权利要求1所述的方法，其还包括在沉积所述覆盖层之前氮化所述HfO2层。


5.根据权利要求1所述的方法，其还包括在去除所述覆盖层之后在所述HfO2层上沉积顶部电极。


6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述顶部电极包括选自由钛、钽和钨组成的组中的材料。


7.根据权利要求1所述的方法，其中选择性地蚀刻所述覆盖层包括使用稀释的氢氟酸溶液湿法蚀刻所述覆盖层。


8.根据权利要求1所述的方法，其中，选择性地蚀刻所述覆盖层包括使用由碳氟化合物等离子体和卤素等离子体中的至少一种产生的等离子体对所述覆盖层进行干法等离子体蚀刻。


9.根据权利要求1所述的方法，其中使所述HfO2层和所述覆盖层退火以形成铁电铪HfO2包括在500至1000℃范围内的温度下执行快速热退火工艺。


10.根据权利要求1所述的方法，其还包括在所述衬底上沉积底部电极，其中沉积所述HfO2层包括在所述底部电极上沉积所述HfO2层。


11.根据权利要求1所述的方法，其还包括在沉积所述覆盖层之前对所述HfO2层进行等离子体处理。


12.根据权利要求1所述的方法，其还包括：
在选择性地蚀刻所述覆盖层之后修复所述HfO2层；以及
在所述修复所述HfO2层之后，在所述HfO2层上沉积顶部电极。


13.根据权利要求12所述的方法，其中修复所述HfO2层包括将额外的HfO2材料沉积到所述HfO2层上。


14.一种被配置为在处理室中的衬底上形成铁电氧化铪(HfO2)的系统，该系统包括：
气体输送系统，其被配置为向所...

【专利技术属性】
技术研发人员：衡石·亚历山大·尹，朱忠伟，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：美国;US