形成介电膜的方法技术

本发明专利技术公开了形成介电膜的方法。在硅衬底上形成至少包含金属原子、硅原子和氧原子的介电膜的方法包括：第一步，使硅衬底的表面部分氧化以形成二氧化硅膜；第二步，在非氧化气氛中在二氧化硅膜上形成金属膜；第三步，在非氧化气氛中加热以使构成金属膜的金属原子扩散到二氧化硅膜中；和第四步，使包含扩散的金属原子的二氧化硅膜氧化以形成包含金属原子、硅原子和氧原子的膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别是涉及一种形成适合于用作半导体装置 中的高介电常数栅介电膜的介电膜的方法。
技术介绍
在像MOS (金属氧化物半导体)类型的晶体管的半导体装置中，沟道长度制造得越 来越短以提高操作速度。然而，沟道长度的缩短使栅介电膜的电容下降并使晶体管的切换 操作延迟。因此，为了获得用于晶体管的切换操作的充足电容，将栅介电膜制造得更薄。传 统上，作为用于MOS类型的晶体管的介电膜的材料，由于制造的容易和所获得的满意的膜 的界面属性，所以使用二氧化硅(SiO2)。然而，栅介电膜的厚度降低到几个纳米趋向于引起 大量栅漏电流而不利地增加功耗。这个问题的一种解决方案是从具有比SiO2的相对介电 常数(、=3. 9)高的相对介电常数的材料形成栅介电膜。由这样的材料构成的介电膜被 称为高介电常数介电膜(高-κ介电膜)。可将具有更高介电常数的高-K介电膜制造得更 厚以获得与二氧化硅膜的电容相当的电容，而不增加漏电流。用于高-K介电膜的材料包括金属二氧化物，诸如&02和Hf02。已知的将这样的金 属二氧化物沉积在衬底的表面上的方法是如在公开的第2004-140292号日本专利申请(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在硅衬底上形成至少包含金属原子、硅原子和氧原子的介电膜的方法，该方法包括：第一步，使硅衬底的表面氧化以形成硅氧化物膜；第二步，在非氧化气氛中在硅氧化物膜上形成金属膜；第三步，将金属膜曝露在包含氧化气体和稀有气体的等离子体以使金属膜氧化并使构成金属膜的金属原子扩散到硅氧化物膜中。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：北野尚武，福地祐介，铃木伸昌，北川英夫，
申请(专利权)人：佳能株式会社，佳能安内华股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]